Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W000089] - FISICAPHYSICS
Alessandra GIULIANI
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea Magistrale Ciclo Unico 6 anni - [MU02] ODONTOIATRIA E PROTESI DENTARIA Single-cycle Degree - [MU02] DENTAL SURGERY AND PROSTETHIC DENTISTRY
Dipartimento: [040054] Dipartimento di Scienze Cliniche Specialistiche ed OdontostomatologicheDepartment: [040054] Dipartimento di Scienze Cliniche Specialistiche ed Odontostomatologiche
Anno di corsoDegree programme year : 1 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2019-2020
Anno regolamentoAnno regolamento: 2019-2020
Crediti: 5
Ore di lezioneTeaching hours: 60
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA)

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

ITALIANO

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Conoscenza dei concetti di base della matematica e della geometria

basic concepts of mathematics and geometry


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Sono previste lezioni frontali ed esercitazioni.

Lectures and exercises are scheduled.


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di riconoscere e comprendere su quali principi fisici fondamentali sono basati sia alcuni tra i principali fenomeni biologici e fisiopatologici (statica, deambulazione, leve del corpo umano, circolazione del sangue, stenosi ed aneurisma, pompa cardiaca, comportamento elettrico della membrana cellulare), sia le principali tecniche diagnostiche fisiche utilizzate in medicina (Calcolo della VES, Elettrocardiogramma, Elettroencefalogramma, Elettromiografia, Risonanza Magnetica Nucleare, Radiografia, TAC).


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Al termine del Corso si auspica che lo studente abbia maturato, di fronte ad un esercizio applicativo riferito agli argomenti trattati nel programma, la capacità di comprensione critica dei fenomeni fisici coinvolti, con possibili capacità di collegamento tra eventi biologici e fisiopatologici diversi.


Competenze trasversali.

La comprensione degli eventi fisici alla base dei principali fenomeni biologici e fisiopatologici permetterà allo studente di sviluppare capacità critiche e autonomia di giudizio in merito agli eventi, qualità fondamentali nell’ambito professionale scelto.


Knowledge and Understanding.

At the end of the course the student must be able to recognize and understand on which basic physical principles are based both some of the main biological and pathophysiological phenomena (statics, deambulation, levers of the human body, blood circulation, stenosis and aneurysm, heart pump , electrical behavior of the cell membrane), and the main physical diagnostic techniques used in medicine (VES Calculation, Electrocardiogram, Electroencephalogram, Electromyography, Nuclear Magnetic Resonance, Radiography, TAC).


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

At the end of the course it is hoped that the student will mature, in front of an application exercise related to the topics covered in the program, the ability to understand critical physical phenomena involved, with possible ability to link different biological and pathophysiological events.


Transversal Skills.

The understanding of the physical events underlying the main biological and pathophysiological phenomena will allow the student to develop critical skills and autonomy of judgment regarding the events, fundamental qualities in the chosen professional field.



PROGRAMMA PROGRAM

Introduzione (3 ore):

Richiami di matematica, elementi di calcolo vettoriale. Grandezze fisiche, unità di misura.



Meccanica (15 ore):

Cinematica e moti notevoli. (5) Le forze e le leggi della dinamica; massa inerziale e peso. (2) Forze notevoli: forza di gravità, forza elastica; reazioni vincolari; attrito statico e attrito dinamico.(1) Sistemi di particelle, centro di massa, quantità di moto e sua conservazione.(1) Lavoro ed energia. Campi conservativi e conservazione dell'energia meccanica. (3) Momento di una forza; momento angolare e sua conservazione. Dinamica rotazionale e corpi rigidi; momento d'inerzia.(2) Elementi di statica, leve nel corpo umano.(1)



Statica e dinamica dei fluidi (12 ore):

Definizione di pressione. Principio di Pascal. Pressione idrostatica e legge di Stevino. Misure di pressione. Principio di Archimede. Legge di Bernoulli e applicazioni: teorema di Torricelli, stenosi e aneurisma. Fluidi reali: viscosità, moto laminare e legge di Poiseuille; resistenza idraulica. Moto turbolento e numero di Reynolds. Attrito viscoso e misura della velocità di sedimentazione degli eritrociti (VES). Circolazione del sangue.



Termodinamica (10 ore):

Concetto fisico di temperatura, termometro. Variabili di stato, equilibrio termodinamico. Gas perfetto. Lavoro termodinamico, calore e energia interna. Calori specifici. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche. Entalpia. Macchine termiche e secondo principio della termodinamica. Trasformazioni irreversibili, entropia.



Elettromagnetismo (15 ore):

Campo elettrico e potenziale elettrico. Legge di Gauss. Campi e potenziali elettrici generati da alcune distribuzioni di carica. Capacità e condensatori. Corrente elettrica; resistenza elettrica e legge di Ohm; circuiti elementari, circuiti RC. Forze su cariche in moto e campo magnetico. Legge di Ampére, legge di Biot-Savart. campi magnetici generati da distribuzioni di correnti: spira e solenoide. Spettrometro di massa. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo: legge di Faraday-Neumann e legge di Ampére-Maxwell. Comportamento elettrico della membrana cellulare.



Tecniche fisiche per la diagnostica medica (5 ore):

Principi della radiografia a raggi X e della risonanza magnetica nucleare.

Introduction (3 hours):
Recalls of mathematics, vector calculation elements. Physical quantities, units of measurement.

Mechanics (15 hours):
Kinematics and remarkable motions. (5) The forces and laws of dynamics; inertial mass and weight. (2) Notable forces: force of gravity, elastic force; binding reactions; static friction and dynamic friction. (1) Particle systems, center of mass, momentum and conservation. (1) Work and energy. Conservation fields and conservation of mechanical energy. (3) Moment of a force; angular momentum and its conservation. Rotational dynamics and rigid bodies; moment of inertia. (2) Elements of statics, levers in the human body. (1)

Statics and dynamics of fluids (12 hours):
Definition of pressure. Pascal's principle. Hydrostatic pressure and Stevino's law. Pressure measurements. Principle of Archimedes. Bernoulli's law and applications: Torricelli's theorem, stenosis and aneurysm. Real fluids: viscosity, laminar motion and Poiseuille law; hydraulic resistance. Turbulent motion and Reynolds number. Viscous friction and measurement of erythrocyte sedimentation rate (ESR). Blood circulation.

Thermodynamics (10 hours):
Physical temperature concept, thermometer. State variables, thermodynamic equilibrium. Perfect gas. Thermodynamic work, heat and internal energy. Specific heat. First principle of thermodynamics. Thermodynamic transformations. Enthalpy. Thermal machines and second principle of thermodynamics. Irreversible transformations, entropy.

Electromagnetism (15 hours):
Electric field and electrical potential. Gauss's law. Fields and electrical potentials generated by some charge distributions. Capacitance and capacitors. Electric current; electrical resistance and Ohm's law; elementary circuits, RC circuits. Forces on charges in motion and magnetic field. Ampére's law, Biot-Savart law. magnetic fields generated by current distributions: coil and solenoid. Mass spectrometer. Variable electric and magnetic fields: Faraday-Neumann law and Ampére-Maxwell law. Electric behavior of the cell membrane.

Physical techniques for medical diagnostics (5 hours):
Principles of X-ray radiography and nuclear magnetic resonance.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

L’esame è composto da una prova scritta e da una prova orale. Un voto superiore o uguale a 18/30 allo scritto è condizione necessaria per l'accesso alla prova orale.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente dovrà dimostrare di conoscere in modo critico e non mnemonico gli argomenti del programma nonché di svolgere in autonomia un esercizio applicativo. Le applicazioni di Fisica Medica dovranno essere comprese e discusse, correlando le stesse ai principi fisici di base.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Il voto finale è attribuito in trentesimi.L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. E’ prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode).


Criteri di attribuzione del voto finale.

La prova scritta può essere superata anche sostenendo 3 prove in itinere la cui media dovrà essere superiore o uguale a 18/30. Tutte le prove scritte sono composte da 15 quesiti a risposta multipla. La prova orale riguarda argomenti di fisica medica e contribuisce al voto finale con un massimo di 3 punti. La somma del voto di scritto e del voto di orale costituisce la votazione finale proposta.


Learning Evaluation Methods.

The exam consists of a written test and an oral exam. A score equal or higher than 18/30 to the written test is a necessary condition for access to the oral exam.


Learning Evaluation Criteria.

The student must demonstrate a critical and non-mnemonic knowledge of the topics of the program as well as autonomously carrying out an application exercise. The applications of Medical Physics will have to be understood and discussed, correlating them to the basic physical principles.


Learning Measurement Criteria.

The final mark is awarded in thirtieths. The exam is considered passed when the grade is greater than or equal to 18. It is expected to be awarded the highest marks with laude (30 cum laude).


Final Mark Allocation Criteria.

The written test can also be overcome by tackling 3 in itinere tests whose average must be greater than or equal to 18/30. All written tests consist of 15 multiple choice questions. The oral exam covers topics of medical physics and contributes to the final grade with a maximum of 3 points. The sum of the written and oral vote is the final vote proposed.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

1. Dispense del Docente;
2. Testo: S.Melone, F.Rustichelli, Introduzione alla Fisica Biomedica, Ed. Libreria Scientifica Ragni, Ancona.

1. Teacher Notes;
2. Book: S.Melone, F.Rustichelli, Introduzione alla Fisica Biomedica, Ed. Libreria Scientifica Ragni, Ancona.


Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2019-2020
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2019-2020

 


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