UNIVERSITA’ di CAGLIARI

FACOLTA’ di MEDICINA e CHIRURGIA

Corso di Laurea Specialistica in Medicina e Chirurgia

Fisica
Settore scientifico-disciplinare di riferimento (SSD)	FIS/07-Fisica applicata
Anno di corso	primo
Semestre	primo
Numero totale di crediti	7
Coordinatore del Corso Integrato	Prof. F. Casula (francesco.casula@dsf.unica.it )
Docenti del Corso Integrato	PARI:   G. Erriu ( gianni.erriu@dsf.unica.it)  DISPARI:   F. Casula (francesco.casula@dsf.unica.it)
Obiettivi formativi
L’obiettivo generale del corso consiste nell’acquisire la conoscenza delle leggi fondamentali della Fisica e la capacità di applicarle alla spiegazione dei principali fenomeni di interesse biologico e medico, in modo da fornire gli strumenti necessari per spiegare il funzionamento dell’organismo umano e spiegare le cause dei suoi comportamenti patologici. Ciò si otterrà esaminando in questo spirito la Meccanica dei corpi rigidi, la Meccanica dei Fluidi, la Fisica delle superfici e delle membrane, la Termodinamica, i Fenomeni elettrici e magnetici, i Fenomeni ondulatori e l’Emissione ed Assorbimento di radiazioni.
Contenuto del corso
Programma: 1. MATEMATICA E FISICA ELEMENTARI Grandezze fisiche fondamentali e Sistemi di Unità di Misura. Cinematica e Dinamica del punto materiale; lavoro ed energia. Statica dei fluidi. Termologia, leggi dei gas, I e II principio della termodinamica. Fenomeni acustici e ottici elementari (riflessione, rifrazione, lenti sottili e specchi). Basi di Elettrostatica ed Elettrodinamica: legge di Coulomb, campo e potenziale elettrico, condensatori, circuiti elettrici elementari, correnti continue, resistenze elettriche, effetto Joule, generatori. Numeri naturali, interi, razionali, reali ed operazioni fra di essi. Ordini di grandezza e notazione scientifica;  proporzioni e percentuali. Potenze con esponente intero, razionale e loro proprietà. Logaritmi (in base 10 e in base e) e loro proprietà. Espressioni algebriche, polinomi; Equazioni e disequazioni algebriche di primo e secondo grado.; sistemi di equazioni. Funzioni e loro rappresentazioni grafiche. Poligoni, circonferenze e cerchi, sfere e superfici sferiche. Misura degli angoli in gradi e radianti. Seno, coseno, tangente di un angolo, equazioni trigonometriche, applicazione ai triangoli rettangoli. Coordinate cartesiane nel piano e nello spazio; equazione della retta. Concetto di probabilità, frequenza, valori medi. 2. MECCANICA DEI CORPI RIGIDI E MECCANICA DEI FLUIDI Corpi rigidi: equilibrio, cenni ai moti traslatori e rotatori; le leve nello studio del corpo umano. Cenni ai corpi deformabili ed alle fratture.. Dinamica dei fluidi perfetti. Dinamica dei fluidi reali sia in regime laminare che in regime vorticoso. Resistenze idrauliche. Elementi sulla circolazione e sul lavoro del cuore. 3. FISICA DELLE SUPERFICIE E DELLE MEMBRANE Fenomeni dovuti alla tensione superficiale. Basi fisiche della circolazione e della respirazione. Diffusione ed osmosi. 4. TERMODINAMICA Energia interna ed entalpia. Cicli termodinamici, macchine termiche, rendimento. Entropia; energia libera, lavoro utile; evoluzione spontanea dei sistemi. 5. FENOMENI ELETTRICI E MAGNETICI Proprieta' dei conduttori e degli isolanti. Processi di carica e scarica dei condensatori. Cenni ai campi magnetici generati dalle correnti o da  magneti permanenti. Effetti del campo magnetico sulle correnti e sulle cariche in moto. Fenomeni dovuti all'induzione elettromagnetica ed all' autoinduzione. 6. FENOMENI ONDULATORI, Propagazione delle onde con esempi sulle onde elastiche, le onde sonore e le onde elettromagnetiche. Onde stazionarie. Effetto Doppler. Oltre l'ottica geometrica: ottica ondulatoria. Applicazioni in campo medico: l'udito e gli ultrasuoni; l’occhio ed i suoi principali difetti, l'ingrandimento ed il potere risolutivo degli strumenti ottici. 7. EMISSIONE ED ASSORBIMENTO DI RADIAZIONI Cenno ad alcuni effetti quantistici (effetto fotoelettrico, relazione di Planck, lunghezza d'onda di de Broglie, equivalenza massa-energia); emissione ed assorbimento di luce. Microscopio elettronico. Produzione ed assorbimento di raggi X.; formazione delle immagini radiologiche. Decadimenti radioattivi e loro prodotti; cenni alle loro interazioni con la materia ed alle applicazioni in campo medico.
Testi di riferimento
Gli argomenti svolti nel corso  sono sostanzialmente sviluppati in qualsiasi testo universitario destinato a studenti di Medicina  o Biologia. Normalmente tali testi contengono anche richiami ai principi fondamentali della Fisica e della Matematica elementari. In particolare possono essere utilmente utilizzati: D. Scannicchio: Fisica Biomedica (EdiSES, Napoli 2009)*. J.S. Walker: Fondamenti di Fisica (Zanichelli, Bologna, 2005) *in  una versione precedente questo testo figurava come F. Borsa e D. Scannicchio: Fisica con applicazioni in biologia e medicina (Unicopli, Milano 1992).
Metodi didattici
Modalità di valutazione	- Test scritto d’esame, obbligatorio ma non selettivo, sugli argomenti di Fisica di base (vedi programmi ministeriali di ammissione al CL); - 2 prove scritte in itinere alternative al test d’esame (solo per le matricole dispari); - Prova orale sugli argomenti svolti a lezione.
Prerequisiti per sostenere l’esame
Lingua di insegnamento	Italiano
Indirizzi di riferimento
Altre informazioni
Sede della didattica interattiva:Aula B  dell’Asse didattico nel Complesso di Monserrato