Obiettivi Formativi

L’insegnamento fornisce agli studenti i concetti teorici e le metodologie di base per l’analisi e la risoluzione di problemi matematici risultanti dallo studio di situazioni reali nel campo della biologia, della chimica e della medicina. Una particolare attenzione viene dedicata ai concetti fondamentali delle teorie matematiche della probabilità e della statistica che permettono lo studio di specifici problemi biomedici. Lo studente acquisirà conoscenze generali di Fisica di base sulle leggi fondamentali di liquidi, gas e onde elettromagnetiche che saranno fondamentali per lo studio di specifici problemi biomedici

Metodi didattici

Lezioni frontali e laboratorio informatico L'attività didattica di Fisica applicata si svolge in aula mediante lezioni frontali con l'ausilio di diapositive e filmati esplicativi e lezioni pratiche in laboratorio. Nel corso delle lezioni, a discrezione del docente, possono essere previste verifiche sotto forma di test.

Prerequisiti

Nozioni elementari di matematica e di fisica derivanti da studi presso scuole secondarie superiori.

Verifiche dell'apprendimento

Prove scritte ed esami La verifica finale consiste nell'esame orale. Il voto sarà calcolato con la media matematica dei voti dei singoli moduli; è indispensabile ottenere almeno la sufficienza in tutti e 2 i moduli

Programma del Corso

Modulo di Matematica applicata con elementi di Statistica 1.Definizione e applicazione di una funzione:funzioni esponenziali e logaritmiche, limite di una funzione in un punto, punti di discontinuità di una funzione. Funzioni continue di variabile reale: dominio e codominio. 2.Tipi di grafico: istogrammi, grafici a torte, grafico a dispersione, grafici di funzioni lineari, grafici di funzioni logaritmiche, grafici di funzioni a 4 parametri. Utilizzo di Excel per la costruzione di un grafico. 3.Cenni sul calcolo vettoriale ematriciale. vettori e matriciale. 4. Concetto di integrale: funzioni primitive e integrali, integrale definito. Teorema della media e teorema fondamentale del calcolo integrale. 5.Grandezze statistiche, variabili discrete e continue. 6.Distribuzioni di frequenza e Grafici relativi. Indici di posizione e di dispersione. Media, mediana e varianza per dati raggruppati. Deviazione standard, errore standard medio 7.Calcolo di potenza, coefficiente alfa, coefficiente beta, concetto di significatività statistica e uso del “p”. 8.Correlazioni fra variabili. Metodo dei minimi quadrati.Regressione lineare. Variabili aleatorie.Istogrammi di distribuzione dei dati sperimentali 9.Distribuzione di probabilità discrete. Densità di probabilità. Parametri di una distribuzione. Modulo di Fisica Grandezze fisiche, meccanica ondulatoria, onde acustiche, principi della termodinamica, meccanica quantistica, spettro delle onde elettromagnetiche, carica elettrica e legge di Coulomb, corpi conduttori e corpi isolati, potenziali biologici, leggi di Ohm, leggi di Kirchkoff, conduzione nelle soluzioni elettrolitiche e fattore di Van’t Hoff, elettrolisi, elettroforesi, magnetismo, circuiti in corrente alternata, trasmissione elettrica degli impulsi ,Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti, interazione tra radiazione elettromagnetiche e sistemi biologici, principio di funzionamento delle apparecchiature di diagnostica, utilizzo raggi UV a scopo di sterilizzazione, nucleo e la sua costituzione, il decadimento radioattivo naturale, decadimento alfa, decadimento beta, decadimento gamma, interazione delle radiazioni nucleari con la materia, isotopi, natura dei radioisotopi e applicazioni biotecnologiche, definizione di lavoro e di energia, principio di conservazione dell’energia, leggi dell’idrostatica e dell’idrodinamica, fluidi ideali e reali, e loro applicazioni alla circolazione del sangue, legge di Dalton, diffusione dei gas e legge di Graham e di Henry, il ciclo respiratorio e gli scambi gassosi nella respirazione, leggi dell’ottica geometrica, lenti convergenti e divergenti, costruzione delle immagini nell’approssimazione di lente sottile, differenze tra i vari tipi di microscopi.