C.I. FISICA E INFORMATICA - Fisica - Corso di Laurea in Biotecnologie

Oggetto:

C.I. FISICA E INFORMATICA - Fisica

Oggetto:

Anno accademico 2010/2011

Codice dell'attività didattica

INT0196

Docente

Prof. Roberto Cirio (Titolare del corso)

Corso di studi

laurea i^ liv. in biotecnologie - a torino

Anno

1° anno

Periodo didattico

Primo semestre

Tipologia

Di base

Crediti/Valenza

SSD dell'attività didattica

FIS/07 - fisica applicata (a beni culturali, ambientali, biologia e medicina)

Oggetto:

Obiettivi formativi

Lo studente dovrà acquisire l’insieme delle grandezze e delle leggi fisiche necessarie per una ragionevole comprensione della fenomenologia fisica presente nelle materie che sono oggetto di studio nel corso di laurea.

Oggetto:

E' materia di esame orale tutto quello che si e' svolto a lezione.

Gli esercizi della prova scritta saranno simili a quelli svolti in aula, sia durante le lezioni che durante le esercitazioni facoltative.

Tutto il materiale didattico si puo' scaricare dal Sito Web di Facolta'.

1. Introduzione. Grandezze fisiche. Sistemi di unità di misura. Analisi dimensionale. Cifre significative. Conversione di unita’ di misura. Calcoli con gli ordini di grandezza. Errori.
2. Cinematica unidimensionale. Salto verticale.
3. I vettori.
4. Cinematica bidimensionale.
5.Le leggi del moto di Newton.
6. Applicazioni delle leggi di Newton. Una gamba rotta in trazione. Centrifuga e Ultracentrifuga.
7. Lavoro ed energia cinetica. Energia potenziale e forze conservative. Il salto:leggi di scala in fisiologia
8. Quantita’ di moto e urti. Cinematica ed energia di rotazione. Centrifuga per microematocrito.
9. Biomeccanica. Condizioni generali di equilibrio di un corpo rigido esteso. I vincoli e le leve. La colonna vertebrale. Le leve del corpo umano. Elasticità e legge di Hooke. Elasticità delle ossa. Elasticità dei vasi sanguigni. La contrazione muscolare.
10. I fluidi (1). Equilibrio e moto dei fluidi. Liquidi ideali: teorema di Bernoulli e sue applicazioni. Aneurisma e stenosi.
11.I fluidi (2). Liquidi reali: moto laminare e turbolento. Viscosità. Formula di Hagen-Poiseuille. Resistenza idrodinamica.
12. I fluidi (3). Circolazione del sangue e misura della pressione. Calcolo del lavoro e della potenza cardiaca. Trasporto in regime viscoso. Forza di Stokes. Sedimentazione. Centrifugazione.
13. Fenomeni molecolari. Forze di coesione e tensione superficiale. Tensione elastica di una membrana e legge di Laplace (goccia e bolla liquida). Embolia gassosa. Equilibrio alveolare. Fenomeni di capillarità.
14.Termodinamica (1). Energia interna, calore, lavoro. Calori specifici. Meccanismi di trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento.
15.Termodinamica (2). I gas perfetti e reali: loro leggi e trasformazioni. Miscele di gas e pressioni parziali. Primo principio della termodinamica. Energia fisiologica minima. Metabolismo e metabolismo basale (MR e MBR). Spirometria.Termoregolazione del corpo umano.
16.Diffusione e osmosi. Le membrane nei sistemi biologici. Il fenomeno della diffusione (I legge di Fick). Le membrane semipermeabili e la pressione osmotica. Equilibrio osmotico (leggi di Van ‘t Hoff). Soluzioni isotoniche.
17.Fenomeni elettrici (1). La carica elettrica. Conduttori e isolanti. La legge di Coulomb. Il campo elettrico. Il teorema di Gauss. Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico.
18.Fenomeni elettrici (2). Il condensatore a facce piane parallele. Resistenze e capacità collegate in serie e in parallelo. La corrente elettrica. Le leggi di Ohm. L’effetto termico della corrente. Elettrolisi. Elettroforesi. Elettrocardiografo. Elettroencefalografo. Il defibrillatore.
19.Magnetismo. Il campo magnetico e la forza magnetica. La forza di Lorentz e il moto di una particella carica in campo magnetico. Il ciclotrone.
20.Onde elettromagnetiche. La produzione delle onde elettromagnetiche. La propagazione delle onde elettromagnetiche. Lo spettro elettromagnetico. Energia e quantita’ di moto delle onde elettromagnetiche. Polarizzazione. Terapia fotodinamica.
21.Onde e suono. Le onde e l’equazione di propagazione. L’interferenza. Le onde stazionarie. Il suono: pressione e intensità sonora. L’orecchio umano. Curva di udibilità. Sensazione sonora e scala decibel.
22. Ottica. Riflessione, rifrazione e dispersione. L’occhio umano. Combinazione di lenti e lenti correttive. Interferenza. Diffrazione. Diffrazione dei raggi X e struttura delle molecole biologiche
23.Le radiazioni in Medicina (raggi X). I raggi X e loro produzione (tubo di Coolidge). Interazione dei raggi X con la materia: effetto fotoelettrico e Compton.Legge di attenuazione spaziale e coefficiente di assorbimento. Impiego in diagnostica: l’immagine radiologica.
24. Il nucleo e la radiazione nucleare. I nuclei e le forze nucleari. Il difetto di massa e l’energia di legame. La curva di stabilita’ e i radioisotopi. I decadimenti (alfa, beta, gamma). Legge del decadimento radioattivo. Attivita’ di una sorgente radioattiva. Assorbimento delle radiazioni nella materia. Uso dei radioisotopi in diagnostica (scintigrafia, PET).

Descrizione