Syllabus del corso
Obiettivi
Termodinamica: 1° e 2° principio della termodinamica ed entropia.
Biomeccanica: Statica del corpo rigido con applicazioni all’equilibrio degli arti del corpo umano.
Meccanica dei fluidi: fluidi ideali e fluidi reali
Elettrostatica e ed elettrodinamica: Cariche elettriche e circuiti elettrici.
Fisica delle radiazioni ed effetti biologici delle radiazioni.
Ottica: funzionamento del sistema visivo umano.
Contenuti sintetici
Programma esteso
TERMODINAMICA: - 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.
BIOMECCANICA - 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.
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
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
FISICA DELLE RADIAZIONI: - Cenni di fisica del nucleo. - Decadimenti radioattivi. - Decadimento alfa, beta, gamma e reazioni nucleari. - Emissione ed assorbimento di radiazioni corpuscolari e elettromagnetiche. - Raggi X. - Interazione radiazione-materia. - Effetti biologici delle radiazioni
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.
Nel periodo di emergenza Covid-19 le lezioni si svolgeranno in modalità mista: parziale presenza e lezioni videoregistrate asincrone/sincrone con alcuni eventi in presenza fisica.
Materiale didattico
D. Scannicchio e L. Giroletti "Elementi di fisica biomedica" Edises; ISBN-13: 978-8879598873
F. Borsa e A. Lascialfari, “Principi di fisica. Per indirizzo biomedico e farmaceutico”, Edises; ISBN-13: 978-8879598163
D. C. Giancoli, “Fisica. Con fisica moderna”, CEA, ISBN-13: 978-8808186102
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esercizi a risposta multipla (esercizi numerici che richiedono l’applicazione di piu’ principi fisici). Prova orale su valutazione dei docenti.
Nel periodo di emergenza Covid-19 gli esami saranno solo telematici. Verranno svolti utilizzando la piattaforma WebEx nella pagina e-learning dell'insegnamento e verrà inviato agli studenti un link per l'accesso all'esame.
Orario di ricevimento
Su appuntamento telefonico (02 6448 8209) o via mail (francesco.mantegazza@unimib.it).
Aims
Thermodynamics: 1st and 2nd principles of thermodynamics and entropy.
Biomechanics: Statics of the rigid body with applications to the human body.
Fluid mechanics: ideal fluids and real fluids
Electrostatics and electrodynamics: Electrical charges and electrical circuits.
Physics of radiation and biological effects of radiation.
Optics: mechanism of the human visual system.
Contents
Detailed program
THERMODYNAMICS: - Systems and thermodynamics states - Phase transitions - Perfect gas transformations - 1st principle of thermodynamics - 2nd principle of thermodynamics and entropy - Enthalpy and free energy.
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.
MECHANICS OF 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.
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.
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
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.
During the Covid-19 emergency period, lessons will take place in a mixed mode: partial presence and asynchronous / synchronous videotaped lessons with some physical presence events.
Textbook and teaching resource
D. Scannicchio e L. Giroletti "Elementi di fisica biomedica" Edises; ISBN-13: 978-8879598873
F. Borsa e A. Lascialfari, “Principi di fisica. Per indirizzo biomedico e farmaceutico”, Edises; ISBN-13: 978-8879598163
D. C. Giancoli, “Fisica. Con fisica moderna”, CEA, ISBN-13: 978-8808186102
Semester
First semester
Assessment method
Multiple choice exercises (numerical exercises that require the application of several physical principles). Oral test on teacher evaluation.
In the Covid-19 emergency period, exams will only be online. They will be conducted using the WebEx platform and on the e-learning page of the course. A link will be sent to the students to access the exam.
Office hours
By telephone appointment (02 6448 8209) or by email (francesco.mantegazza@unimib.it).