Programma del Corso
Introduzione
Grandezze fisiche e unità di misura - Equazioni dimensionali – Cenni di algebra vettoriale - Misure, errori e scarto quadratico medio.
1. Meccanica
Cinematica: Moto rettilineo, circolare e armonico – Principi della dinamica – Forza gravitazionale, centrifuga, elastica e di attrito – Sistemi di riferimento – Lavoro e potenza – Energia cinetica, potenziale ed elastica – Principi di conservazione dell’energia e della quantità di moto – Corpo rigido e centro di massa – Momento meccanico – Condizioni generali di equilibrio – Equilibrio in alcuni sistemi biologici.
2. Meccanica dei fluidi
Leggi della statica e della dinamica dei fluidi – Teorema di Bernoulli – Aneurisma e stenosi – Fluidi reali – Legge di Poiseuille – Numero di Reynolds – Sedimentazione e centrifugazione – Processi osmotici e diffusivi – Fenomeni molecolari di superficie – Leggi di Laplace e di Jurin - Circolo ematico.
3. Termodinamica
Termometria e calorimetria – Punto triplo dell’acqua – Equivalente meccanico della caloria – Bilancio energetico dell’organismo – Propagazione del calore – Equazione di stato dei gas perfetti – Interpretazione microscopica delle grandezze termodinamiche – Trasformazioni termodinamiche – Primo principio della termodinamica – Equazioni di Mayer e di Poisson – Secondo principio della termodinamica – Ciclo di Carnot – Entropia – Gas reali - Respirazione.
4. Elettricità
Struttura dell’atomo – Carica elettrica e fenomeni elettrostatici – Legge di Coulomb – Campo e potenziale elettrico – Teorema di Gauss – Dipolo elettrico – Capacità elettrica – Corrente e resistenza elettrica – Legge di Ohm – Effetto Joule – Voltmetri ed amperometri – Circuiti RC – Conduzione elettrica nei liquidi – Membrane biologiche – Potenziale e conduzione bioelettrica.
5. Magnetismo
Campo e induzione magnetica – Leggi di Biot-Savart, Lorentz e Laplace – Legge di Gauss per il magnetismo – Dipolo magnetico – Legge di Lentz – Induttanza – Circuiti RL – Circuiti oscillanti RLC – Onde elettromagnetiche
6. Ottica
Radiazioni luminose – Leggi di Snell – Diottro sferico – Occhio - Lenti sottili ed equazioni dei punti coniugati – Costruzione delle immagini – Occhio ed ametropie visive – Microscopio ottico ed elettronico – Potere risolutivo – Fenomeni di interferenza, diffrazione e polarizzazione della luce- Laser e sue applicazioni in campo biologico.
7. Acustica
Propagazione delle onde elastiche – Fenomeni di risonanza e di interferenza – Caratteri distintivi del suono – Audiometria – Effetto Doppler – Ultrasuoni in campo bio-medico.
8. Fisica del Nucleo
Radiazioni elettromagnetiche e corpuscolari – Energia di legame del nucleo – Radioattività e legge del decadimento radioattivo - Produzione di raggi X e di raggi gamma – Legge di Lambert – Applicazioni in campo bio-medico - Tecniche diagnostiche e terapeutiche.Course Syllabus
Introduction
Physical quantities and units of measurement - Dimensional equations - Outline of vector algebra - Measurements, errors and standard deviation.
1. Mechanics
Kinematics: Rectilinear, circular and harmonic motion - Principles of dynamics - Gravitational, centrifugal, elastic and frictional force - Reference systems - Work and power - Kinetic, potential and elastic energy - Principles of conservation of energy and momentum - Rigid body and center of mass - Mechanical moment - General conditions of equilibrium - Equilibrium in some biological systems.
2. Mechanics of fluids
Laws of statics and dynamics of fluids - Bernoulli's theorem - Aneurysm and stenosis - Real fluids - Poiseuille's law - Reynolds number - Sedimentation and centrifugation - Osmotic and diffusive processes - Surface molecular phenomena - Laplace and Jurin's laws - Circle blood.
3. Thermodynamics
Thermometry and calorimetry - Triple point of water - Mechanical equivalent of the calorie - Energy balance of the organism - Propagation of heat - Equation of state of ideal gases - Microscopic interpretation of thermodynamic quantities - Thermodynamic transformations - First law of thermodynamics - Mayer's equations and Poisson's - Second law of thermodynamics - Carnot's cycle - Entropy - Real gases - Respiration.
4. Electricity
Structure of the atom - Electric charge and electrostatic phenomena - Coulomb's law - Electric field and potential - Gauss' theorem - Electric dipole - Electric capacity - Current and electric resistance - Ohm's law - Joule effect - Voltmeters and ammeters - RC circuits - Conduction electricity in liquids - Biological membranes - Potential and bioelectric conduction.
5. Magnetism
Field and magnetic induction - Biot-Savart, Lorentz and Laplace laws - Gauss's law for magnetism - Magnetic dipole - Lentz's law - Inductance - RL circuits - RLC oscillating circuits - Electromagnetic waves
6. Optics
Light radiations - Snell's laws - Spherical diopter - Eye - Thin lenses and equations of conjugated points - Construction of images - Eye and visual ametropias - Optical and electronic microscope - Resolving power - Phenomena of interference, diffraction and polarization of light - Laser and its applications in the biological field.
7. Acoustics
Propagation of elastic waves - Resonance and interference phenomena - Distinctive characteristics of sound - Audiometry - Doppler effect - Ultrasound in the bio-medical field.
8. Physics of the Nucleus
Electromagnetic and corpuscular radiation - Nucleus binding energy - Radioactivity and the law of radioactive decay - Production of X-rays and gamma rays - Lambert's law - Applications in the bio-medical field - Diagnostic and therapeutic techniques.
