Course Syllabus
Obiettivi
FISICA: Fisica delle radiazioni ed effetti biologici delle radiazioni.
Biomeccanica: Statica del corpo rigido con applicazioni all’equilibrio degli arti del corpo umano.
Termodinamica: 1° e 2° principio della termodinamica ed entropia.
Elettrostatica e ed elettrodinamica: Cariche elettriche e circuiti elettrici.
Meccanica dei fluidi: fluidi ideali e fluidi reali
Ottica: funzionamento del sistema visivo umano.
Contenuti sintetici
Il corso si prefigge di fornire allo studente gli strumenti necessari alla comprensione dei processi vitali a livello molecolare e le basi per identificare i legami causa - effetto dei processi chimici e fisici più rilevanti per il curriculum degli studi e la professione del medico.Queste conoscenze costituiranno la base elementare per l’interpretazione delle complesse reazioni che rappresentano la vita e saranno finalizzate ad introdurre lo studente al metodo scientifico, di tipo induttivo.
Programma esteso
- Cenni di fisica del nucleo
- Decadimenti radioattivi
- Decadimento alfa, beta, gamma e reazioni nucleari
- Emissione e assorbimento di radiazioni corpuscolari ed elettromagnetiche
- Raggi X
- Interazione radiazione-materia
- Effetti biologici delle radiazioni
- Momento di una forza
- Equilibrio di un corpo con esemplificazioni dell'equilibrio degli arti del corpo umano
- Leve
- Meccanica della locomozione
- Statica del corpo rigido
- Modulo di Young ed elasticità
- Modulo di compressione e di taglio
- Flessioni, torsioni, fratture.
- Sistemi e stati termodinamici
- Transizioni di fase
- Trasformazioni dei gas perfetti
- 1° principio della termodinamica
- 2° principio della termodinamica ed entropia
- Entalpia ed energia libera.
ELETTRODINAMICA
- Interazione tra cariche elettriche
- Campo elettrico e potenziale elettrostatico
- Distribuzione di cariche elettriche: dipolo elettrico e strato dipolare
- Significato della costante dielettrica
- La capacità di un condensatore
- Circuiti elettrici
- Leggi di Ohm
- Concetto di corrente stazionaria e di corrente transitoria
- Carica e scarica di un condensatore
MECCANICA DEI FLUIDI
- Legge di Stevino
- Principio di Archimede
- Teorema di Bernoulli
- Equazione di Poiseulle
- Proprietà dei liquidi reali e concetto di viscosità
- Concetto di resistenza idraulica di un condotto
- Tensione superficiale nei liquidi
- Tensioattivi; fenomeni di adesione e capillarità
- Legge di Laplace
OTTICA
- Spettro delle radiazioni elettromagnetiche
- Assorbimento delle radiazioni
- La luce e la formazione delle immagini
- Lenti e ottica geometrica
- Costruzione delle immagini secondo l’ottica geometrica
- Occhio come sistema ottico
- Difetti ottici dell'occhio
- Teoria della percezione dei colori
Prerequisiti
Conoscenze elementari di matematica e analisi.
Modalità didattica
Lezioni frontali e esercitazioni.
Materiale didattico
FISICA MEDICA: F. Borsa, A. Lascialfari, "Fisica Medica", Ed. Edises
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
FISICA
Prova scritta con domande ed esercizi a risposta aperta (esercizi numerici che richiedono l’applicazione di più’ principi fisici). Prova orale su valutazione dei docenti.
Orario di ricevimento
Su appuntamento telefonico (02 6448 8209) o via mail (francesco.mantegazza@unimib.it).
Aims
PHYSICS: Physics of radiation and biological effects of radiation.
Biomechanics: Statics of the rigid body with applications to the humanbody.
Thermodynamics: 1st and 2nd principles of thermodynamics and entropy.
Electrostatics and electrodynamics: Electrical charges and electricalcircuits.
Fluid mechanics: ideal fluids and real fluids
Optics: mechanism of the human visual system.Contents
The primary goal of the course is to provide students with the tools for the understanding of the complex reactions that represent the molecular basis of life, and with the fundamentals to identify the cause-effect relations of the most important chemical and physical processes for the curriculum and the work of a physician. This knowledge will form the primary basis for a rationale approach to the knowledge of medical sciences.
Detailed program
RADIATION PHYSICS
- Overview of the physics of the nucleus
- Radioactive decay
- Alpha, beta, gamma and nuclear reactions decay
- Emission and absorption of corpuscular and electromagnetic radiation
- X-ray
- Radiation-matter interaction
- Biological effects of radiation
BIOMECHANICS
- Moment of a force
- Balance of a body with exemplifications of Human Body
- Levers
- Mechanics of locomotion
- Statics of the body
- Young's modulus and elasticity
- Compression module
- Deflections, twists, fractures.
THERMODYNAMICS
- Systems and thermodynamics states
- Phase transitions
- Perfect gas transformations
- 1st principle of thermodynamics
- 2nd principle of thermodynamics and entropy
- Enthalpy and free energy.
ELECTRODINAMICS
- Interaction between electric charges
- Electrical field and electrostatic potential
- Distribution of electric charges: electric dipole and dipole layer
- Meaning of the dielectric constant
- The capacity of a capacitor
- Electrical circuits
- Laws of Ohm
- Concept of stationary current and of transient current
- Charge and discharge of a capacitor.
MECHANICSOF FLUIDS
- Stevino's Law
- Principle of Archimedes
- Theorem of Bernoulli
- Poiseuille equation. Properties of real liquids and viscosity
- Concept of hydraulic resistance
- Surface tension in liquids
- Surfactants; phenomena of adhesion and capillarity
- Laplace law
OPTICS
- Spectrum of electromagnetic radiation
- Absorption of the radiation
- Light and image formation
- Lenses and geometrical optics
- Construction of images according to geometrical optics
- Eye as an optical system
- Optical defects of the eye
- Theory of the color perception
Prerequisites
Basic knowledges of mathematics and analysis.
Teaching form
Lectures and exercises
Textbook and teaching resource
FISICA MEDICA: F. Borsa, A. Lascialfari, "Fisica Medica", Ed. Edises
Semester
First semester
Assessment method
PHYSICS
Written exam with questions and exercises with open answers (numerical exercises which require the application of some physical principle). Oral exam on evaluation of professors.
Office hours
By telephone appointment (02 6448 8209) or by email (francesco.mantegazza@unimib.it).