FISICA APPLICATA
Modulo: FISICA APPLICATA
GRANDEZZE FISICHE E OPERAZIONI VETTORIALI
La Fisica; il concetto di grandezza fisica: definizione operativa; misura di una grandezza fisica: unità di misura; il sistema internazionale; grandezze fondamentali e grandezze derivate; multipli e sottomultipli; conversioni tra unità di misura; dimensioni fisiche e equazioni dimensionali; misure dirette e indirette; errori di misura: errori casuali e sistematici; cifre significative e incertezza associate alle misure; grandezze scalari e grandezze vettoriali; operazioni vettoriali: somma e differenza di vettori; prodotto di un vettore per uno scalare; prodotto scalare; prodotto vettoriale.
MECCANICA
Cinematica: il punto materiale; il sistema di riferimento; traiettoria e legge oraria; la velocità media e la velocità istantanea; il moto rettilineo uniforme: legge oraria; l’accelerazione e il moto rettilineo uniformemente accelerato: legge oraria; la caduta libera di un corpo: equazioni del moto; lo spostamento, la velocità e l’accelerazione come vettori; i moti curvilinei: accelerazione tangenziale e radiale; il moto circolare uniforme e le sue grandezze; il moto armonico.
Dinamica: il concetto di forza; la forza come grandezza vettoriale; primo, secondo e terzo principio della dinamica; i sistemi di riferimento inerziali e non inerziali; la forza peso e l’accelerazione di gravità; massa e peso; la reazione vincolare; le forze di attrito; la forza elastica.
Statica: il corpo rigido; il baricentro e il centro di massa; il baricentro negli uomini; equilibrio del corpo umano; condizioni di equilibrio di corpi rigidi; momento meccanico di una forza; le leve di primo, secondo, terzo genere; vantaggio di una leva; le leve del corpo umano.
LAVORO ED ENERGIA
Lavoro di una forza: lavoro motore, lavoro resistente, lavoro nullo; la potenza; il lavoro di una forza costante: la forza peso; il lavoro di una forza non costante: la forza elastica; il concetto di energia; energia cinetica; teorema dell'energia cinetica; forze conservative e forze dissipative; energia potenziale: energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica; principio di conservazione dell’energia meccanica.
MECCANICA DEI FLUIDI
Statica: stati di aggregazione della materia; i fluidi; densità, pressione; il principio di Pascal; la pressione idrostatica; la legge di Stevino; la pressione atmosferica e l’esperimento di Torricelli.
Dinamica: fluidi ideali e condizione di stazionarietà; portata ed equazione di continuità; ramificazioni di un condotto; il teorema di Bernoulli; applicazioni biologiche: aneurisma e stenosi; fluidi reali; il moto laminare; la viscosità; la legge di Hagen-Poiseuille; resistenza meccanica di un condotto; resistenza meccanica nel sistema circolatorio; il regime turbolento e il numero di Reynolds; Applicazioni: lo sfigmomanometro e la misura della pressione arteriosa; il sistema respiratorio: la resistenza delle vie aeree e flusso laminare/turbolento nelle vie aeree; il circuito idrodinamico del sangue.
ELETTRICITA’
Carica elettrica, conservazione e quantizzazione della carica; conduttori, semiconduttori e isolanti; elettrizzazione per strofinio, per contatto, per induzione; elettroscopio a foglie: definizione operativa di carica elettrica; la legge di Coulomb e la bilancia di torsione; la forza di Coulomb nella materia; il campo elettrostatico e il vettore campo elettrico; linee di forza del campo elettrico; il lavoro nel campo elettrostatico; energia potenziale elettrostatica; il potenziale elettrico; la differenza di potenziale; potenziale di una carica puntiforme; le superfici equipotenziali; il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss; campo elettrostatico nei conduttori; i condensatori e la capacità; la corrente elettrica; la resistenza elettrica; prima e seconda legge di Ohm; la resistività; i circuiti elettrici; effetto termico della corrente: effetto Joule e potenza elettrica; analisi circuitale: resistenze in serie e in parallelo; Applicazioni: conduzione elettrica nel sistema nervoso umano: l’impulso nervoso e il modello a cavo dell’assone; la corrente elettrica nel corpo umano: effetti dell’elettricità sul corpo umano.
MAGNETISMO E ONDE ELETTROMAGNETICHE
Le proprietà magnetiche della materia; paramagnetismo, diamagnetismo, ferromagnetismo: la permeabilità magnetica; le calamite; fenomeni magnetici: interazione magnete-magnete e i poli magnetici; il campo magnetico terrestre; intensità, direzione e verso del campo magnetico; linee di forza del campo magnetico; confronto campo elettrico, campo magnetico; l’elettromagnetismo: esperienza di Oersted e azione di correnti su magneti; esperienza di Faraday e esperienza di Ampere: interazione magnete-corrente e forza tra correnti; il campo magnetico generato da un filo percorso da corrente; la legge di Ampere; la legge di Biot Savart; il campo elettromagnetico; la propagazione del campo elettromagnetico e onde elettromagnetiche; parametri di un’onda periodica: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza; lo spettro elettromagnetico.
OTTICA
La luce e le onde elettromagnetiche; ottica geometrica e ottica fisica; interazione della luce con la materia: riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento; l’indice di rifrazione; la legge di Snell; la riflessione totale e le fibre ottiche; la dispersione della luce e il prisma; cenni di diffrazione; i sistemi ottici: specchio piano e specchio sferico concavo e convesso; le lenti: lenti convergenti e divergenti; miopia, ipermetropia e correzione tramite lenti; i raggi principali delle lenti e la costruzione delle immagini; la formula delle lenti sottili; ingrandimento; il potere diottrico; .
Applicazioni: il microscopio composto; la fisica dell’occhio: le proprietà ottiche dell’occhio; l’accomodamento; punti prossimo e remoto; il potere risolutivo dell’occhio.
IL SUONO
Fenomeni ondulatori; definizione, classificazione e tipi di onde; onde trasversali e longitudinali; onde piane, sferiche, circolari; i raggi e i fronti d’onda; onde armoniche: doppia periodicità spaziale e temporale; le grandezze caratteristiche di un’onda: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza. Il suono; emissione, propagazione e ricezione del suono; la velocità del suono; la propagazione del suono in un mezzo; il suono come onda di pressione; percezione dei parametri caratteristici: altezza, timbro e intensità del suono; grandezze energetiche del suono: potenza e intensità di una sorgente acustica; le frequenze udibili; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza di onde sonore; range in frequenza delle onde sonore; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione, interferenza (costruttiva, ordinaria, distruttiva), diffrazione; orecchio esterno e diffrazione; la risonanza; i livelli sonori e il decibel: il livello di pressione sonora, il livello di intensità sonora, il livello di potenza sonora; suoni puri e suoni complessi.
TERMODINAMICA
Sistema termodinamico; il concetto di temperatura; equilibrio termico; scale di temperatura; la temperatura assoluta; i termometri; l’energia interna; il calore; flusso di calore ed equilibrio termico; energia, lavoro e calore; la caloria e l’esperimento di Joule; la trasmissione del calore: conduzione, convezione ed irraggiamento; conduttori ed isolanti termici; la quantità di calore, il calore specifico e la capacità termica; cambiamenti di stato; calore latente; i gas; le leggi dello stato gassoso ideale: legge di Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac; l’equazione di stato dei gas perfetti e la scala assoluta delle temperature; cenni di teoria cinetica dei gas; gas reali e temperatura critica; primo e secondo principio della termodinamica; il lavoro in una trasformazione termodinamica.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Grandezze elettriche fondamentali
Tensione, Corrente - Resistori, Condensatori, Induttori - Leggi di Kirchoff - Serie e parallelo di resistenze - Analisi di un circuito elementare
Errori e incertezza di misura
Compatibilità tra due misure - Regole per la scrittura dei risultati di una misurazione - Cifre significative e cifre decimali
Misure con multimetro digitale
Uso della breadboard - Specifiche di incertezza da manuale (accuracy) - Digit - Misura diretta di resistenza e calcolo incertezza di caso peggiore dalle specifiche – Schema circuitale per misure di tensione e di corrente
Bioimpedenza
Modulo: STATISTICA MEDICA
Statistica descrittiva (indici di posizione e dispersione). Elaborati grafici, Variabile normale. Concentrazione
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Programma dell’insegnamento che sarà svolto nel I semestre, gli argomenti saranno trattati seguendo temporalmente questo ordine:
1) L'atomo: nucleo, elettroni, orbitali, orbitali ibridi.
2) La molecola: legame chimico semplice, doppio, triplo, orbitali di legame.
3) L'energia nella chimica: energia di legame, calore e temperatura.
4) La tavola periodica: significato dei gruppi e dei periodi.
5) Stati di aggregazione della materia: gas, liquidi, solidi; interazioni deboli. Il concetto di mole; numero di Avogadro.
6) Miscugli gassosi; soluzioni; concentrazione; pressione osmotica.
7) Le reazioni chimiche: equilibrio e cinetica. Reazioni di ossido-riduzione;
8) Equilibrio chimico in soluzione: elettroliti; autoprotolisi dell'acqua.
9) Il pH: acidi e basi forti e deboli; tamponi; idrolisi; titolazioni.
10) Chimica organica in breve: formula di struttura, isomeri, atomo di carbonio asimmetrico. Idrocarburi, composti saturi e insaturi, composti alifatici ed aromatici, gruppo funzionale e radicale. Eterociclici. Principali classi di composti organici e loro gruppi funzionali
11) Carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
12) Le proteine; enzimi e catalisi biologica;
13) Concetti generali di Catabolismo e anabolismo
Modulo: FISICA APPLICATA
- Nelle ulteriori 10 ore si tratteranno i concetti di carica
elettrica, le elettrizzazioni per strofinio, contatto, induzione, la legge di
Coulomb, il concetto di campo elettrico, il lavoro nel campo elettrostatico, il
potenziale elettrico e la differenza di potenziale, il flusso del campo
elettrico, il teorema di Gauss, i condensatori, la resistenza elettrica, prima
e seconda legge di Ohm, i circuiti elettrici, l’effetto Joule, le resistenze in
serie e in parallelo e le applicazioni biologiche, le proprietà magnetiche
della materia, il campo magnetico terrestre, intensità, direzione e verso del vettore
campo magnetico, l’esperienza di Oersted, di Faraday e di Ampere, la legge di
Biot Savart, il campo elettromagnetico e la sua propagazione, le onde
elettromagnetiche, l’ottica geometrica e l’ottica fisica, l’indice di
rifrazione, riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento, diffrazione, gli
specchi, le lenti, costruzione delle immagini e le applicazioni biologiche, il
suono, emissione, propagazione e ricezione del suono, la velocità del suono, la
propagazione del suono, il suono come onda di pressione, le grandezze
energetiche del suono: potenza e intensità di una sorgente acustica, le
frequenze udibili e le applicazioni biologiche, il concetto di temperatura, equilibrio
termico, scale di temperatura, la temperatura assoluta, i termometri, l’energia
interna, il calore, il flusso di calore ed equilibrio termico, energia, lavoro
e calore, la caloria e l’esperimento di Joule, la trasmissione del calore:
conduzione, convezione ed irraggiamento, conduttori ed isolanti termici, la
quantità di calore, il calore specifico e la capacità termica, cambiamenti di
stato, calore latente, i gas, le leggi dello stato gassoso ideale: legge di
Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac, l’equazione di stato dei gas perfetti e
la scala assoluta delle temperature, la teoria cinetica dei gas, gas reali e
temperatura critica, primo e secondo principio della termodinamica, il lavoro
in una trasformazione termodinamica.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e
parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Nelle prime 10 ore si tratteranno i concetti di grandezza
fisica, la misura di una grandezza fisica e le sue unità di misura, le
grandezze fondamentali e derivate, i multipli e sottomultipli, le dimensioni
fisiche e le equazioni dimensionali, le misure dirette e indirette, gli errori
di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica, i concetti di
legge oraria, velocità, accelerazione, il moto rettilineo uniforme, il moto
rettilineo uniformemente accelerato, il moto circolare uniforme, il moto armonico,
la dinamica e il concetto di forza, primo secondo e terzo principio della
dinamica, i sistemi di riferimento inerziali e non, la forza peso e
l’accelerazione di gravità; i concetti di massa e peso, la reazione vincolare,
le forze di attrito, la forza elastica, la statica, il corpo rigido, il
baricentro, il momento meccanico, le leve, il lavoro, l’energia, l’energia
cinetica e potenziale, il principio di conservazione dell’energia meccanica, la
meccanica dei fluidi, la statica dei fluidi, la pressione idrostatica e la
legge di Stevino, la pressione atmosferica, la dinamica dei fluidi, la portata,
il teorema di Bernoulli, la legge di Hagen-Poiseuille e le applicazioni
biologiche.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
- Presentazione del corso, le grandezze e la loromisurazione, processo di misurazione e rrore dimisura.Cause di incertezza, errori sistematico e casuale,modulo massimo dell’errore, compatibilità metrologica tra misure, misure indirette e legge di propagazione dell’errore. Regole per la scrittura dei risultati di una misura.Le grandezze fisiche fondamentali e il Sistema Internazionale.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Tensione, Corrente - Resistori, Condensatori, Induttori - Leggi di Kirchoff - Serie e parallelo di resistenze - Analisi di un circuito elementare.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Esercitazione: presentazione del multimetro digitale, specifiche di accuratezza, misura di tensioni DC, di resistenze, condensatori e induttori.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Misura di impedenze elettriche, impedenza e ammettenza. Modelli equivalenti di bipoli passivi R, L e C reali. Impedenzimetro numerico (LCR meter) e incertezza di misura.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Introduzione alla bio-impedenza. Elettrodi per misure di bio-impedenzaBIA e BIVA.Misura di bio-impedenzeApplicazioni delle misure di bio-impedenza.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
Modulo: STATISTICA MEDICA
- Salvati Luca (ed altri autori). Analisi dei dati (seconda edizione). CISU, Roma
- Testi di riferimento: Salvati Luca (ed altri autori). Analisi dei dati (seconda edizione). CISU, Roma
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
e le molecole -5 ore- Teoria atomica, orbitali , orbitali ibridi, tavola
periodioca di Mendelev. La molecola: legame chimico, orbitali di legame, legami forti e legami
deboli
- Testi di riferimento: Materiale
didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di
riferimento indicati durante le lezioni.
- Stati di aggregazione della materia-
9 ore- Gas, liquidi, solidi; interazioni deboli. Il concetto di mole; numero di
Avogadro. soluzioni; concentrazione; pressione osmotica. Le reazioni
chimiche: equilibrio e cinetica. Reazioni di ossido-riduzione; Il pH: acidi e
basi forti e deboli; tamponi; idrolisi;
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Chimica organica in breve -4 ore-Formula
di struttura, isomeri, atomo di carbonio asimmetrico. Idrocarburi, composti
saturi e insaturi, composti alifatici ed aromatici, gruppo funzionale e
radicale. Eterociclici. Principali classi di composti organici e loro gruppi
funzionali.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Cenni generali di Biochimica -2-ore-
Carboidarati, lipidi, protein. Gli enzimi e la catalisi biologica. Concetti
generali di catabolismo e anabolismo
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Modulo: FISICA APPLICATA
GRANDEZZE FISICHE E OPERAZIONI VETTORIALI
La Fisica; il concetto di grandezza fisica: definizione operativa; misura di una grandezza fisica: unità di misura; il sistema internazionale; grandezze fondamentali e grandezze derivate; multipli e sottomultipli; conversioni tra unità di misura; dimensioni fisiche e equazioni dimensionali; misure dirette e indirette; errori di misura: errori casuali e sistematici; cifre significative e incertezza associate alle misure; grandezze scalari e grandezze vettoriali; operazioni vettoriali: somma e differenza di vettori; prodotto di un vettore per uno scalare; prodotto scalare; prodotto vettoriale.
MECCANICA
Cinematica: il punto materiale; il sistema di riferimento; traiettoria e legge oraria; la velocità media e la velocità istantanea; il moto rettilineo uniforme: legge oraria; l’accelerazione e il moto rettilineo uniformemente accelerato: legge oraria; la caduta libera di un corpo: equazioni del moto; lo spostamento, la velocità e l’accelerazione come vettori; i moti curvilinei: accelerazione tangenziale e radiale; il moto circolare uniforme e le sue grandezze; il moto armonico.
Dinamica: il concetto di forza; la forza come grandezza vettoriale; primo, secondo e terzo principio della dinamica; i sistemi di riferimento inerziali e non inerziali; la forza peso e l’accelerazione di gravità; massa e peso; la reazione vincolare; le forze di attrito; la forza elastica.
Statica: il corpo rigido; il baricentro e il centro di massa; il baricentro negli uomini; equilibrio del corpo umano; condizioni di equilibrio di corpi rigidi; momento meccanico di una forza; le leve di primo, secondo, terzo genere; vantaggio di una leva; le leve del corpo umano.
LAVORO ED ENERGIA
Lavoro di una forza: lavoro motore, lavoro resistente, lavoro nullo; la potenza; il lavoro di una forza costante: la forza peso; il lavoro di una forza non costante: la forza elastica; il concetto di energia; energia cinetica; teorema dell'energia cinetica; forze conservative e forze dissipative; energia potenziale: energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica; principio di conservazione dell’energia meccanica.
MECCANICA DEI FLUIDI
Statica: stati di aggregazione della materia; i fluidi; densità, pressione; il principio di Pascal; la pressione idrostatica; la legge di Stevino; la pressione atmosferica e l’esperimento di Torricelli.
Dinamica: fluidi ideali e condizione di stazionarietà; portata ed equazione di continuità; ramificazioni di un condotto; il teorema di Bernoulli; applicazioni biologiche: aneurisma e stenosi; fluidi reali; il moto laminare; la viscosità; la legge di Hagen-Poiseuille; resistenza meccanica di un condotto; resistenza meccanica nel sistema circolatorio; il regime turbolento e il numero di Reynolds; Applicazioni: lo sfigmomanometro e la misura della pressione arteriosa; il sistema respiratorio: la resistenza delle vie aeree e flusso laminare/turbolento nelle vie aeree; il circuito idrodinamico del sangue.
ELETTRICITA’
Carica elettrica, conservazione e quantizzazione della carica; conduttori, semiconduttori e isolanti; elettrizzazione per strofinio, per contatto, per induzione; elettroscopio a foglie: definizione operativa di carica elettrica; la legge di Coulomb e la bilancia di torsione; la forza di Coulomb nella materia; il campo elettrostatico e il vettore campo elettrico; linee di forza del campo elettrico; il lavoro nel campo elettrostatico; energia potenziale elettrostatica; il potenziale elettrico; la differenza di potenziale; potenziale di una carica puntiforme; le superfici equipotenziali; il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss; campo elettrostatico nei conduttori; i condensatori e la capacità; la corrente elettrica; la resistenza elettrica; prima e seconda legge di Ohm; la resistività; i circuiti elettrici; effetto termico della corrente: effetto Joule e potenza elettrica; analisi circuitale: resistenze in serie e in parallelo; Applicazioni: conduzione elettrica nel sistema nervoso umano: l’impulso nervoso e il modello a cavo dell’assone; la corrente elettrica nel corpo umano: effetti dell’elettricità sul corpo umano.
MAGNETISMO E ONDE ELETTROMAGNETICHE
Le proprietà magnetiche della materia; paramagnetismo, diamagnetismo, ferromagnetismo: la permeabilità magnetica; le calamite; fenomeni magnetici: interazione magnete-magnete e i poli magnetici; il campo magnetico terrestre; intensità, direzione e verso del campo magnetico; linee di forza del campo magnetico; confronto campo elettrico, campo magnetico; l’elettromagnetismo: esperienza di Oersted e azione di correnti su magneti; esperienza di Faraday e esperienza di Ampere: interazione magnete-corrente e forza tra correnti; il campo magnetico generato da un filo percorso da corrente; la legge di Ampere; la legge di Biot Savart; il campo elettromagnetico; la propagazione del campo elettromagnetico e onde elettromagnetiche; parametri di un’onda periodica: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza; lo spettro elettromagnetico.
OTTICA
La luce e le onde elettromagnetiche; ottica geometrica e ottica fisica; interazione della luce con la materia: riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento; l’indice di rifrazione; la legge di Snell; la riflessione totale e le fibre ottiche; la dispersione della luce e il prisma; cenni di diffrazione; i sistemi ottici: specchio piano e specchio sferico concavo e convesso; le lenti: lenti convergenti e divergenti; miopia, ipermetropia e correzione tramite lenti; i raggi principali delle lenti e la costruzione delle immagini; la formula delle lenti sottili; ingrandimento; il potere diottrico; .
Applicazioni: il microscopio composto; la fisica dell’occhio: le proprietà ottiche dell’occhio; l’accomodamento; punti prossimo e remoto; il potere risolutivo dell’occhio.
IL SUONO
Fenomeni ondulatori; definizione, classificazione e tipi di onde; onde trasversali e longitudinali; onde piane, sferiche, circolari; i raggi e i fronti d’onda; onde armoniche: doppia periodicità spaziale e temporale; le grandezze caratteristiche di un’onda: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza. Il suono; emissione, propagazione e ricezione del suono; la velocità del suono; la propagazione del suono in un mezzo; il suono come onda di pressione; percezione dei parametri caratteristici: altezza, timbro e intensità del suono; grandezze energetiche del suono: potenza e intensità di una sorgente acustica; le frequenze udibili; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza di onde sonore; range in frequenza delle onde sonore; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione, interferenza (costruttiva, ordinaria, distruttiva), diffrazione; orecchio esterno e diffrazione; la risonanza; i livelli sonori e il decibel: il livello di pressione sonora, il livello di intensità sonora, il livello di potenza sonora; suoni puri e suoni complessi.
TERMODINAMICA
Sistema termodinamico; il concetto di temperatura; equilibrio termico; scale di temperatura; la temperatura assoluta; i termometri; l’energia interna; il calore; flusso di calore ed equilibrio termico; energia, lavoro e calore; la caloria e l’esperimento di Joule; la trasmissione del calore: conduzione, convezione ed irraggiamento; conduttori ed isolanti termici; la quantità di calore, il calore specifico e la capacità termica; cambiamenti di stato; calore latente; i gas; le leggi dello stato gassoso ideale: legge di Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac; l’equazione di stato dei gas perfetti e la scala assoluta delle temperature; cenni di teoria cinetica dei gas; gas reali e temperatura critica; primo e secondo principio della termodinamica; il lavoro in una trasformazione termodinamica.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Grandezze elettriche fondamentali
Tensione, Corrente - Resistori, Condensatori, Induttori - Leggi di Kirchoff - Serie e parallelo di resistenze - Analisi di un circuito elementare
Errori e incertezza di misura
Compatibilità tra due misure - Regole per la scrittura dei risultati di una misurazione - Cifre significative e cifre decimali
Misure con multimetro digitale
Uso della breadboard - Specifiche di incertezza da manuale (accuracy) - Digit - Misura diretta di resistenza e calcolo incertezza di caso peggiore dalle specifiche – Schema circuitale per misure di tensione e di corrente
Bioimpedenza
Modulo: STATISTICA MEDICA
Statistica descrittiva (indici di posizione e dispersione). Elaborati grafici, Variabile normale. Concentrazione
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Programma dell’insegnamento che sarà svolto nel I semestre, gli argomenti saranno trattati seguendo temporalmente questo ordine:
1) L'atomo: nucleo, elettroni, orbitali, orbitali ibridi.
2) La molecola: legame chimico semplice, doppio, triplo, orbitali di legame.
3) L'energia nella chimica: energia di legame, calore e temperatura.
4) La tavola periodica: significato dei gruppi e dei periodi.
5) Stati di aggregazione della materia: gas, liquidi, solidi; interazioni deboli. Il concetto di mole; numero di Avogadro.
6) Miscugli gassosi; soluzioni; concentrazione; pressione osmotica.
7) Le reazioni chimiche: equilibrio e cinetica. Reazioni di ossido-riduzione;
8) Equilibrio chimico in soluzione: elettroliti; autoprotolisi dell'acqua.
9) Il pH: acidi e basi forti e deboli; tamponi; idrolisi; titolazioni.
10) Chimica organica in breve: formula di struttura, isomeri, atomo di carbonio asimmetrico. Idrocarburi, composti saturi e insaturi, composti alifatici ed aromatici, gruppo funzionale e radicale. Eterociclici. Principali classi di composti organici e loro gruppi funzionali
11) Carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
12) Le proteine; enzimi e catalisi biologica;
13) Concetti generali di Catabolismo e anabolismo
Modulo: FISICA APPLICATA
- Nelle ulteriori 10 ore si tratteranno i concetti di carica
elettrica, le elettrizzazioni per strofinio, contatto, induzione, la legge di
Coulomb, il concetto di campo elettrico, il lavoro nel campo elettrostatico, il
potenziale elettrico e la differenza di potenziale, il flusso del campo
elettrico, il teorema di Gauss, i condensatori, la resistenza elettrica, prima
e seconda legge di Ohm, i circuiti elettrici, l’effetto Joule, le resistenze in
serie e in parallelo e le applicazioni biologiche, le proprietà magnetiche
della materia, il campo magnetico terrestre, intensità, direzione e verso del vettore
campo magnetico, l’esperienza di Oersted, di Faraday e di Ampere, la legge di
Biot Savart, il campo elettromagnetico e la sua propagazione, le onde
elettromagnetiche, l’ottica geometrica e l’ottica fisica, l’indice di
rifrazione, riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento, diffrazione, gli
specchi, le lenti, costruzione delle immagini e le applicazioni biologiche, il
suono, emissione, propagazione e ricezione del suono, la velocità del suono, la
propagazione del suono, il suono come onda di pressione, le grandezze
energetiche del suono: potenza e intensità di una sorgente acustica, le
frequenze udibili e le applicazioni biologiche, il concetto di temperatura, equilibrio
termico, scale di temperatura, la temperatura assoluta, i termometri, l’energia
interna, il calore, il flusso di calore ed equilibrio termico, energia, lavoro
e calore, la caloria e l’esperimento di Joule, la trasmissione del calore:
conduzione, convezione ed irraggiamento, conduttori ed isolanti termici, la
quantità di calore, il calore specifico e la capacità termica, cambiamenti di
stato, calore latente, i gas, le leggi dello stato gassoso ideale: legge di
Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac, l’equazione di stato dei gas perfetti e
la scala assoluta delle temperature, la teoria cinetica dei gas, gas reali e
temperatura critica, primo e secondo principio della termodinamica, il lavoro
in una trasformazione termodinamica.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e
parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Nelle prime 10 ore si tratteranno i concetti di grandezza
fisica, la misura di una grandezza fisica e le sue unità di misura, le
grandezze fondamentali e derivate, i multipli e sottomultipli, le dimensioni
fisiche e le equazioni dimensionali, le misure dirette e indirette, gli errori
di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica, i concetti di
legge oraria, velocità, accelerazione, il moto rettilineo uniforme, il moto
rettilineo uniformemente accelerato, il moto circolare uniforme, il moto armonico,
la dinamica e il concetto di forza, primo secondo e terzo principio della
dinamica, i sistemi di riferimento inerziali e non, la forza peso e
l’accelerazione di gravità; i concetti di massa e peso, la reazione vincolare,
le forze di attrito, la forza elastica, la statica, il corpo rigido, il
baricentro, il momento meccanico, le leve, il lavoro, l’energia, l’energia
cinetica e potenziale, il principio di conservazione dell’energia meccanica, la
meccanica dei fluidi, la statica dei fluidi, la pressione idrostatica e la
legge di Stevino, la pressione atmosferica, la dinamica dei fluidi, la portata,
il teorema di Bernoulli, la legge di Hagen-Poiseuille e le applicazioni
biologiche.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
- Presentazione del corso, le grandezze e la loromisurazione, processo di misurazione e rrore dimisura.Cause di incertezza, errori sistematico e casuale,modulo massimo dell’errore, compatibilità metrologica tra misure, misure indirette e legge di propagazione dell’errore. Regole per la scrittura dei risultati di una misura.Le grandezze fisiche fondamentali e il Sistema Internazionale.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Tensione, Corrente - Resistori, Condensatori, Induttori - Leggi di Kirchoff - Serie e parallelo di resistenze - Analisi di un circuito elementare.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Esercitazione: presentazione del multimetro digitale, specifiche di accuratezza, misura di tensioni DC, di resistenze, condensatori e induttori.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Misura di impedenze elettriche, impedenza e ammettenza. Modelli equivalenti di bipoli passivi R, L e C reali. Impedenzimetro numerico (LCR meter) e incertezza di misura.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Introduzione alla bio-impedenza. Elettrodi per misure di bio-impedenzaBIA e BIVA.Misura di bio-impedenzeApplicazioni delle misure di bio-impedenza.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
Modulo: STATISTICA MEDICA
- Salvati Luca (ed altri autori). Analisi dei dati (seconda edizione). CISU, Roma
- Testi di riferimento: Salvati Luca (ed altri autori). Analisi dei dati (seconda edizione). CISU, Roma
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
e le molecole -5 ore- Teoria atomica, orbitali , orbitali ibridi, tavola
periodioca di Mendelev. La molecola: legame chimico, orbitali di legame, legami forti e legami
deboli
- Testi di riferimento: Materiale
didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di
riferimento indicati durante le lezioni.
- Stati di aggregazione della materia-
9 ore- Gas, liquidi, solidi; interazioni deboli. Il concetto di mole; numero di
Avogadro. soluzioni; concentrazione; pressione osmotica. Le reazioni
chimiche: equilibrio e cinetica. Reazioni di ossido-riduzione; Il pH: acidi e
basi forti e deboli; tamponi; idrolisi;
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Chimica organica in breve -4 ore-Formula
di struttura, isomeri, atomo di carbonio asimmetrico. Idrocarburi, composti
saturi e insaturi, composti alifatici ed aromatici, gruppo funzionale e
radicale. Eterociclici. Principali classi di composti organici e loro gruppi
funzionali.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Cenni generali di Biochimica -2-ore-
Carboidarati, lipidi, protein. Gli enzimi e la catalisi biologica. Concetti
generali di catabolismo e anabolismo
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
STATISTICA MEDICA
Modulo: FISICA APPLICATA
GRANDEZZE FISICHE E OPERAZIONI VETTORIALI
La Fisica; il concetto di grandezza fisica: definizione operativa; misura di una grandezza fisica: unità di misura; il sistema internazionale; grandezze fondamentali e grandezze derivate; multipli e sottomultipli; conversioni tra unità di misura; dimensioni fisiche e equazioni dimensionali; misure dirette e indirette; errori di misura: errori casuali e sistematici; cifre significative e incertezza associate alle misure; grandezze scalari e grandezze vettoriali; operazioni vettoriali: somma e differenza di vettori; prodotto di un vettore per uno scalare; prodotto scalare; prodotto vettoriale.
MECCANICA
Cinematica: il punto materiale; il sistema di riferimento; traiettoria e legge oraria; la velocità media e la velocità istantanea; il moto rettilineo uniforme: legge oraria; l’accelerazione e il moto rettilineo uniformemente accelerato: legge oraria; la caduta libera di un corpo: equazioni del moto; lo spostamento, la velocità e l’accelerazione come vettori; i moti curvilinei: accelerazione tangenziale e radiale; il moto circolare uniforme e le sue grandezze; il moto armonico.
Dinamica: il concetto di forza; la forza come grandezza vettoriale; primo, secondo e terzo principio della dinamica; i sistemi di riferimento inerziali e non inerziali; la forza peso e l’accelerazione di gravità; massa e peso; la reazione vincolare; le forze di attrito; la forza elastica.
Statica: il corpo rigido; il baricentro e il centro di massa; il baricentro negli uomini; equilibrio del corpo umano; condizioni di equilibrio di corpi rigidi; momento meccanico di una forza; le leve di primo, secondo, terzo genere; vantaggio di una leva; le leve del corpo umano.
LAVORO ED ENERGIA
Lavoro di una forza: lavoro motore, lavoro resistente, lavoro nullo; la potenza; il lavoro di una forza costante: la forza peso; il lavoro di una forza non costante: la forza elastica; il concetto di energia; energia cinetica; teorema dell'energia cinetica; forze conservative e forze dissipative; energia potenziale: energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica; principio di conservazione dell’energia meccanica.
MECCANICA DEI FLUIDI
Statica: stati di aggregazione della materia; i fluidi; densità, pressione; il principio di Pascal; la pressione idrostatica; la legge di Stevino; la pressione atmosferica e l’esperimento di Torricelli.
Dinamica: fluidi ideali e condizione di stazionarietà; portata ed equazione di continuità; ramificazioni di un condotto; il teorema di Bernoulli; applicazioni biologiche: aneurisma e stenosi; fluidi reali; il moto laminare; la viscosità; la legge di Hagen-Poiseuille; resistenza meccanica di un condotto; resistenza meccanica nel sistema circolatorio; il regime turbolento e il numero di Reynolds; Applicazioni: lo sfigmomanometro e la misura della pressione arteriosa; il sistema respiratorio: la resistenza delle vie aeree e flusso laminare/turbolento nelle vie aeree; il circuito idrodinamico del sangue.
ELETTRICITA’
Carica elettrica, conservazione e quantizzazione della carica; conduttori, semiconduttori e isolanti; elettrizzazione per strofinio, per contatto, per induzione; elettroscopio a foglie: definizione operativa di carica elettrica; la legge di Coulomb e la bilancia di torsione; la forza di Coulomb nella materia; il campo elettrostatico e il vettore campo elettrico; linee di forza del campo elettrico; il lavoro nel campo elettrostatico; energia potenziale elettrostatica; il potenziale elettrico; la differenza di potenziale; potenziale di una carica puntiforme; le superfici equipotenziali; il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss; campo elettrostatico nei conduttori; i condensatori e la capacità; la corrente elettrica; la resistenza elettrica; prima e seconda legge di Ohm; la resistività; i circuiti elettrici; effetto termico della corrente: effetto Joule e potenza elettrica; analisi circuitale: resistenze in serie e in parallelo; Applicazioni: conduzione elettrica nel sistema nervoso umano: l’impulso nervoso e il modello a cavo dell’assone; la corrente elettrica nel corpo umano: effetti dell’elettricità sul corpo umano.
MAGNETISMO E ONDE ELETTROMAGNETICHE
Le proprietà magnetiche della materia; paramagnetismo, diamagnetismo, ferromagnetismo: la permeabilità magnetica; le calamite; fenomeni magnetici: interazione magnete-magnete e i poli magnetici; il campo magnetico terrestre; intensità, direzione e verso del campo magnetico; linee di forza del campo magnetico; confronto campo elettrico, campo magnetico; l’elettromagnetismo: esperienza di Oersted e azione di correnti su magneti; esperienza di Faraday e esperienza di Ampere: interazione magnete-corrente e forza tra correnti; il campo magnetico generato da un filo percorso da corrente; la legge di Ampere; la legge di Biot Savart; il campo elettromagnetico; la propagazione del campo elettromagnetico e onde elettromagnetiche; parametri di un’onda periodica: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza; lo spettro elettromagnetico.
OTTICA
La luce e le onde elettromagnetiche; ottica geometrica e ottica fisica; interazione della luce con la materia: riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento; l’indice di rifrazione; la legge di Snell; la riflessione totale e le fibre ottiche; la dispersione della luce e il prisma; cenni di diffrazione; i sistemi ottici: specchio piano e specchio sferico concavo e convesso; le lenti: lenti convergenti e divergenti; miopia, ipermetropia e correzione tramite lenti; i raggi principali delle lenti e la costruzione delle immagini; la formula delle lenti sottili; ingrandimento; il potere diottrico; .
Applicazioni: il microscopio composto; la fisica dell’occhio: le proprietà ottiche dell’occhio; l’accomodamento; punti prossimo e remoto; il potere risolutivo dell’occhio.
IL SUONO
Fenomeni ondulatori; definizione, classificazione e tipi di onde; onde trasversali e longitudinali; onde piane, sferiche, circolari; i raggi e i fronti d’onda; onde armoniche: doppia periodicità spaziale e temporale; le grandezze caratteristiche di un’onda: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza. Il suono; emissione, propagazione e ricezione del suono; la velocità del suono; la propagazione del suono in un mezzo; il suono come onda di pressione; percezione dei parametri caratteristici: altezza, timbro e intensità del suono; grandezze energetiche del suono: potenza e intensità di una sorgente acustica; le frequenze udibili; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza di onde sonore; range in frequenza delle onde sonore; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione, interferenza (costruttiva, ordinaria, distruttiva), diffrazione; orecchio esterno e diffrazione; la risonanza; i livelli sonori e il decibel: il livello di pressione sonora, il livello di intensità sonora, il livello di potenza sonora; suoni puri e suoni complessi.
TERMODINAMICA
Sistema termodinamico; il concetto di temperatura; equilibrio termico; scale di temperatura; la temperatura assoluta; i termometri; l’energia interna; il calore; flusso di calore ed equilibrio termico; energia, lavoro e calore; la caloria e l’esperimento di Joule; la trasmissione del calore: conduzione, convezione ed irraggiamento; conduttori ed isolanti termici; la quantità di calore, il calore specifico e la capacità termica; cambiamenti di stato; calore latente; i gas; le leggi dello stato gassoso ideale: legge di Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac; l’equazione di stato dei gas perfetti e la scala assoluta delle temperature; cenni di teoria cinetica dei gas; gas reali e temperatura critica; primo e secondo principio della termodinamica; il lavoro in una trasformazione termodinamica.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Grandezze elettriche fondamentali
Tensione, Corrente - Resistori, Condensatori, Induttori - Leggi di Kirchoff - Serie e parallelo di resistenze - Analisi di un circuito elementare
Errori e incertezza di misura
Compatibilità tra due misure - Regole per la scrittura dei risultati di una misurazione - Cifre significative e cifre decimali
Misure con multimetro digitale
Uso della breadboard - Specifiche di incertezza da manuale (accuracy) - Digit - Misura diretta di resistenza e calcolo incertezza di caso peggiore dalle specifiche – Schema circuitale per misure di tensione e di corrente
Bioimpedenza
Modulo: STATISTICA MEDICA
Statistica descrittiva (indici di posizione e dispersione). Elaborati grafici, Variabile normale. Concentrazione
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Programma dell’insegnamento che sarà svolto nel I semestre, gli argomenti saranno trattati seguendo temporalmente questo ordine:
1) L'atomo: nucleo, elettroni, orbitali, orbitali ibridi.
2) La molecola: legame chimico semplice, doppio, triplo, orbitali di legame.
3) L'energia nella chimica: energia di legame, calore e temperatura.
4) La tavola periodica: significato dei gruppi e dei periodi.
5) Stati di aggregazione della materia: gas, liquidi, solidi; interazioni deboli. Il concetto di mole; numero di Avogadro.
6) Miscugli gassosi; soluzioni; concentrazione; pressione osmotica.
7) Le reazioni chimiche: equilibrio e cinetica. Reazioni di ossido-riduzione;
8) Equilibrio chimico in soluzione: elettroliti; autoprotolisi dell'acqua.
9) Il pH: acidi e basi forti e deboli; tamponi; idrolisi; titolazioni.
10) Chimica organica in breve: formula di struttura, isomeri, atomo di carbonio asimmetrico. Idrocarburi, composti saturi e insaturi, composti alifatici ed aromatici, gruppo funzionale e radicale. Eterociclici. Principali classi di composti organici e loro gruppi funzionali
11) Carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
12) Le proteine; enzimi e catalisi biologica;
13) Concetti generali di Catabolismo e anabolismo
Modulo: FISICA APPLICATA
- Nelle ulteriori 10 ore si tratteranno i concetti di carica
elettrica, le elettrizzazioni per strofinio, contatto, induzione, la legge di
Coulomb, il concetto di campo elettrico, il lavoro nel campo elettrostatico, il
potenziale elettrico e la differenza di potenziale, il flusso del campo
elettrico, il teorema di Gauss, i condensatori, la resistenza elettrica, prima
e seconda legge di Ohm, i circuiti elettrici, l’effetto Joule, le resistenze in
serie e in parallelo e le applicazioni biologiche, le proprietà magnetiche
della materia, il campo magnetico terrestre, intensità, direzione e verso del vettore
campo magnetico, l’esperienza di Oersted, di Faraday e di Ampere, la legge di
Biot Savart, il campo elettromagnetico e la sua propagazione, le onde
elettromagnetiche, l’ottica geometrica e l’ottica fisica, l’indice di
rifrazione, riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento, diffrazione, gli
specchi, le lenti, costruzione delle immagini e le applicazioni biologiche, il
suono, emissione, propagazione e ricezione del suono, la velocità del suono, la
propagazione del suono, il suono come onda di pressione, le grandezze
energetiche del suono: potenza e intensità di una sorgente acustica, le
frequenze udibili e le applicazioni biologiche, il concetto di temperatura, equilibrio
termico, scale di temperatura, la temperatura assoluta, i termometri, l’energia
interna, il calore, il flusso di calore ed equilibrio termico, energia, lavoro
e calore, la caloria e l’esperimento di Joule, la trasmissione del calore:
conduzione, convezione ed irraggiamento, conduttori ed isolanti termici, la
quantità di calore, il calore specifico e la capacità termica, cambiamenti di
stato, calore latente, i gas, le leggi dello stato gassoso ideale: legge di
Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac, l’equazione di stato dei gas perfetti e
la scala assoluta delle temperature, la teoria cinetica dei gas, gas reali e
temperatura critica, primo e secondo principio della termodinamica, il lavoro
in una trasformazione termodinamica.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e
parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Nelle prime 10 ore si tratteranno i concetti di grandezza
fisica, la misura di una grandezza fisica e le sue unità di misura, le
grandezze fondamentali e derivate, i multipli e sottomultipli, le dimensioni
fisiche e le equazioni dimensionali, le misure dirette e indirette, gli errori
di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica, i concetti di
legge oraria, velocità, accelerazione, il moto rettilineo uniforme, il moto
rettilineo uniformemente accelerato, il moto circolare uniforme, il moto armonico,
la dinamica e il concetto di forza, primo secondo e terzo principio della
dinamica, i sistemi di riferimento inerziali e non, la forza peso e
l’accelerazione di gravità; i concetti di massa e peso, la reazione vincolare,
le forze di attrito, la forza elastica, la statica, il corpo rigido, il
baricentro, il momento meccanico, le leve, il lavoro, l’energia, l’energia
cinetica e potenziale, il principio di conservazione dell’energia meccanica, la
meccanica dei fluidi, la statica dei fluidi, la pressione idrostatica e la
legge di Stevino, la pressione atmosferica, la dinamica dei fluidi, la portata,
il teorema di Bernoulli, la legge di Hagen-Poiseuille e le applicazioni
biologiche.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
- Presentazione del corso, le grandezze e la loromisurazione, processo di misurazione e rrore dimisura.Cause di incertezza, errori sistematico e casuale,modulo massimo dell’errore, compatibilità metrologica tra misure, misure indirette e legge di propagazione dell’errore. Regole per la scrittura dei risultati di una misura.Le grandezze fisiche fondamentali e il Sistema Internazionale.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Tensione, Corrente - Resistori, Condensatori, Induttori - Leggi di Kirchoff - Serie e parallelo di resistenze - Analisi di un circuito elementare.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Esercitazione: presentazione del multimetro digitale, specifiche di accuratezza, misura di tensioni DC, di resistenze, condensatori e induttori.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Misura di impedenze elettriche, impedenza e ammettenza. Modelli equivalenti di bipoli passivi R, L e C reali. Impedenzimetro numerico (LCR meter) e incertezza di misura.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Introduzione alla bio-impedenza. Elettrodi per misure di bio-impedenzaBIA e BIVA.Misura di bio-impedenzeApplicazioni delle misure di bio-impedenza.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
Modulo: STATISTICA MEDICA
- Salvati Luca (ed altri autori). Analisi dei dati (seconda edizione). CISU, Roma
- Testi di riferimento: Salvati Luca (ed altri autori). Analisi dei dati (seconda edizione). CISU, Roma
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
e le molecole -5 ore- Teoria atomica, orbitali , orbitali ibridi, tavola
periodioca di Mendelev. La molecola: legame chimico, orbitali di legame, legami forti e legami
deboli
- Testi di riferimento: Materiale
didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di
riferimento indicati durante le lezioni.
- Stati di aggregazione della materia-
9 ore- Gas, liquidi, solidi; interazioni deboli. Il concetto di mole; numero di
Avogadro. soluzioni; concentrazione; pressione osmotica. Le reazioni
chimiche: equilibrio e cinetica. Reazioni di ossido-riduzione; Il pH: acidi e
basi forti e deboli; tamponi; idrolisi;
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Chimica organica in breve -4 ore-Formula
di struttura, isomeri, atomo di carbonio asimmetrico. Idrocarburi, composti
saturi e insaturi, composti alifatici ed aromatici, gruppo funzionale e
radicale. Eterociclici. Principali classi di composti organici e loro gruppi
funzionali.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Cenni generali di Biochimica -2-ore-
Carboidarati, lipidi, protein. Gli enzimi e la catalisi biologica. Concetti
generali di catabolismo e anabolismo
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Modulo: FISICA APPLICATA
GRANDEZZE FISICHE E OPERAZIONI VETTORIALI
La Fisica; il concetto di grandezza fisica: definizione operativa; misura di una grandezza fisica: unità di misura; il sistema internazionale; grandezze fondamentali e grandezze derivate; multipli e sottomultipli; conversioni tra unità di misura; dimensioni fisiche e equazioni dimensionali; misure dirette e indirette; errori di misura: errori casuali e sistematici; cifre significative e incertezza associate alle misure; grandezze scalari e grandezze vettoriali; operazioni vettoriali: somma e differenza di vettori; prodotto di un vettore per uno scalare; prodotto scalare; prodotto vettoriale.
MECCANICA
Cinematica: il punto materiale; il sistema di riferimento; traiettoria e legge oraria; la velocità media e la velocità istantanea; il moto rettilineo uniforme: legge oraria; l’accelerazione e il moto rettilineo uniformemente accelerato: legge oraria; la caduta libera di un corpo: equazioni del moto; lo spostamento, la velocità e l’accelerazione come vettori; i moti curvilinei: accelerazione tangenziale e radiale; il moto circolare uniforme e le sue grandezze; il moto armonico.
Dinamica: il concetto di forza; la forza come grandezza vettoriale; primo, secondo e terzo principio della dinamica; i sistemi di riferimento inerziali e non inerziali; la forza peso e l’accelerazione di gravità; massa e peso; la reazione vincolare; le forze di attrito; la forza elastica.
Statica: il corpo rigido; il baricentro e il centro di massa; il baricentro negli uomini; equilibrio del corpo umano; condizioni di equilibrio di corpi rigidi; momento meccanico di una forza; le leve di primo, secondo, terzo genere; vantaggio di una leva; le leve del corpo umano.
LAVORO ED ENERGIA
Lavoro di una forza: lavoro motore, lavoro resistente, lavoro nullo; la potenza; il lavoro di una forza costante: la forza peso; il lavoro di una forza non costante: la forza elastica; il concetto di energia; energia cinetica; teorema dell'energia cinetica; forze conservative e forze dissipative; energia potenziale: energia potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica; principio di conservazione dell’energia meccanica.
MECCANICA DEI FLUIDI
Statica: stati di aggregazione della materia; i fluidi; densità, pressione; il principio di Pascal; la pressione idrostatica; la legge di Stevino; la pressione atmosferica e l’esperimento di Torricelli.
Dinamica: fluidi ideali e condizione di stazionarietà; portata ed equazione di continuità; ramificazioni di un condotto; il teorema di Bernoulli; applicazioni biologiche: aneurisma e stenosi; fluidi reali; il moto laminare; la viscosità; la legge di Hagen-Poiseuille; resistenza meccanica di un condotto; resistenza meccanica nel sistema circolatorio; il regime turbolento e il numero di Reynolds; Applicazioni: lo sfigmomanometro e la misura della pressione arteriosa; il sistema respiratorio: la resistenza delle vie aeree e flusso laminare/turbolento nelle vie aeree; il circuito idrodinamico del sangue.
ELETTRICITA’
Carica elettrica, conservazione e quantizzazione della carica; conduttori, semiconduttori e isolanti; elettrizzazione per strofinio, per contatto, per induzione; elettroscopio a foglie: definizione operativa di carica elettrica; la legge di Coulomb e la bilancia di torsione; la forza di Coulomb nella materia; il campo elettrostatico e il vettore campo elettrico; linee di forza del campo elettrico; il lavoro nel campo elettrostatico; energia potenziale elettrostatica; il potenziale elettrico; la differenza di potenziale; potenziale di una carica puntiforme; le superfici equipotenziali; il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss; campo elettrostatico nei conduttori; i condensatori e la capacità; la corrente elettrica; la resistenza elettrica; prima e seconda legge di Ohm; la resistività; i circuiti elettrici; effetto termico della corrente: effetto Joule e potenza elettrica; analisi circuitale: resistenze in serie e in parallelo; Applicazioni: conduzione elettrica nel sistema nervoso umano: l’impulso nervoso e il modello a cavo dell’assone; la corrente elettrica nel corpo umano: effetti dell’elettricità sul corpo umano.
MAGNETISMO E ONDE ELETTROMAGNETICHE
Le proprietà magnetiche della materia; paramagnetismo, diamagnetismo, ferromagnetismo: la permeabilità magnetica; le calamite; fenomeni magnetici: interazione magnete-magnete e i poli magnetici; il campo magnetico terrestre; intensità, direzione e verso del campo magnetico; linee di forza del campo magnetico; confronto campo elettrico, campo magnetico; l’elettromagnetismo: esperienza di Oersted e azione di correnti su magneti; esperienza di Faraday e esperienza di Ampere: interazione magnete-corrente e forza tra correnti; il campo magnetico generato da un filo percorso da corrente; la legge di Ampere; la legge di Biot Savart; il campo elettromagnetico; la propagazione del campo elettromagnetico e onde elettromagnetiche; parametri di un’onda periodica: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza; lo spettro elettromagnetico.
OTTICA
La luce e le onde elettromagnetiche; ottica geometrica e ottica fisica; interazione della luce con la materia: riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento; l’indice di rifrazione; la legge di Snell; la riflessione totale e le fibre ottiche; la dispersione della luce e il prisma; cenni di diffrazione; i sistemi ottici: specchio piano e specchio sferico concavo e convesso; le lenti: lenti convergenti e divergenti; miopia, ipermetropia e correzione tramite lenti; i raggi principali delle lenti e la costruzione delle immagini; la formula delle lenti sottili; ingrandimento; il potere diottrico; .
Applicazioni: il microscopio composto; la fisica dell’occhio: le proprietà ottiche dell’occhio; l’accomodamento; punti prossimo e remoto; il potere risolutivo dell’occhio.
IL SUONO
Fenomeni ondulatori; definizione, classificazione e tipi di onde; onde trasversali e longitudinali; onde piane, sferiche, circolari; i raggi e i fronti d’onda; onde armoniche: doppia periodicità spaziale e temporale; le grandezze caratteristiche di un’onda: lunghezza d’onda, frequenza, periodo, velocità, ampiezza. Il suono; emissione, propagazione e ricezione del suono; la velocità del suono; la propagazione del suono in un mezzo; il suono come onda di pressione; percezione dei parametri caratteristici: altezza, timbro e intensità del suono; grandezze energetiche del suono: potenza e intensità di una sorgente acustica; le frequenze udibili; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza di onde sonore; range in frequenza delle onde sonore; la propagazione delle onde sonore: assorbimento, riflessione, rifrazione, interferenza (costruttiva, ordinaria, distruttiva), diffrazione; orecchio esterno e diffrazione; la risonanza; i livelli sonori e il decibel: il livello di pressione sonora, il livello di intensità sonora, il livello di potenza sonora; suoni puri e suoni complessi.
TERMODINAMICA
Sistema termodinamico; il concetto di temperatura; equilibrio termico; scale di temperatura; la temperatura assoluta; i termometri; l’energia interna; il calore; flusso di calore ed equilibrio termico; energia, lavoro e calore; la caloria e l’esperimento di Joule; la trasmissione del calore: conduzione, convezione ed irraggiamento; conduttori ed isolanti termici; la quantità di calore, il calore specifico e la capacità termica; cambiamenti di stato; calore latente; i gas; le leggi dello stato gassoso ideale: legge di Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac; l’equazione di stato dei gas perfetti e la scala assoluta delle temperature; cenni di teoria cinetica dei gas; gas reali e temperatura critica; primo e secondo principio della termodinamica; il lavoro in una trasformazione termodinamica.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
Grandezze elettriche fondamentali
Tensione, Corrente - Resistori, Condensatori, Induttori - Leggi di Kirchoff - Serie e parallelo di resistenze - Analisi di un circuito elementare
Errori e incertezza di misura
Compatibilità tra due misure - Regole per la scrittura dei risultati di una misurazione - Cifre significative e cifre decimali
Misure con multimetro digitale
Uso della breadboard - Specifiche di incertezza da manuale (accuracy) - Digit - Misura diretta di resistenza e calcolo incertezza di caso peggiore dalle specifiche – Schema circuitale per misure di tensione e di corrente
Bioimpedenza
Modulo: STATISTICA MEDICA
Statistica descrittiva (indici di posizione e dispersione). Elaborati grafici, Variabile normale. Concentrazione
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
Programma dell’insegnamento che sarà svolto nel I semestre, gli argomenti saranno trattati seguendo temporalmente questo ordine:
1) L'atomo: nucleo, elettroni, orbitali, orbitali ibridi.
2) La molecola: legame chimico semplice, doppio, triplo, orbitali di legame.
3) L'energia nella chimica: energia di legame, calore e temperatura.
4) La tavola periodica: significato dei gruppi e dei periodi.
5) Stati di aggregazione della materia: gas, liquidi, solidi; interazioni deboli. Il concetto di mole; numero di Avogadro.
6) Miscugli gassosi; soluzioni; concentrazione; pressione osmotica.
7) Le reazioni chimiche: equilibrio e cinetica. Reazioni di ossido-riduzione;
8) Equilibrio chimico in soluzione: elettroliti; autoprotolisi dell'acqua.
9) Il pH: acidi e basi forti e deboli; tamponi; idrolisi; titolazioni.
10) Chimica organica in breve: formula di struttura, isomeri, atomo di carbonio asimmetrico. Idrocarburi, composti saturi e insaturi, composti alifatici ed aromatici, gruppo funzionale e radicale. Eterociclici. Principali classi di composti organici e loro gruppi funzionali
11) Carboidrati, lipidi, proteine e acidi nucleici.
12) Le proteine; enzimi e catalisi biologica;
13) Concetti generali di Catabolismo e anabolismo
Modulo: FISICA APPLICATA
- Nelle ulteriori 10 ore si tratteranno i concetti di carica
elettrica, le elettrizzazioni per strofinio, contatto, induzione, la legge di
Coulomb, il concetto di campo elettrico, il lavoro nel campo elettrostatico, il
potenziale elettrico e la differenza di potenziale, il flusso del campo
elettrico, il teorema di Gauss, i condensatori, la resistenza elettrica, prima
e seconda legge di Ohm, i circuiti elettrici, l’effetto Joule, le resistenze in
serie e in parallelo e le applicazioni biologiche, le proprietà magnetiche
della materia, il campo magnetico terrestre, intensità, direzione e verso del vettore
campo magnetico, l’esperienza di Oersted, di Faraday e di Ampere, la legge di
Biot Savart, il campo elettromagnetico e la sua propagazione, le onde
elettromagnetiche, l’ottica geometrica e l’ottica fisica, l’indice di
rifrazione, riflessione, rifrazione, diffusione, assorbimento, diffrazione, gli
specchi, le lenti, costruzione delle immagini e le applicazioni biologiche, il
suono, emissione, propagazione e ricezione del suono, la velocità del suono, la
propagazione del suono, il suono come onda di pressione, le grandezze
energetiche del suono: potenza e intensità di una sorgente acustica, le
frequenze udibili e le applicazioni biologiche, il concetto di temperatura, equilibrio
termico, scale di temperatura, la temperatura assoluta, i termometri, l’energia
interna, il calore, il flusso di calore ed equilibrio termico, energia, lavoro
e calore, la caloria e l’esperimento di Joule, la trasmissione del calore:
conduzione, convezione ed irraggiamento, conduttori ed isolanti termici, la
quantità di calore, il calore specifico e la capacità termica, cambiamenti di
stato, calore latente, i gas, le leggi dello stato gassoso ideale: legge di
Boyle-Mariotte e leggi di Gay-Lussac, l’equazione di stato dei gas perfetti e
la scala assoluta delle temperature, la teoria cinetica dei gas, gas reali e
temperatura critica, primo e secondo principio della termodinamica, il lavoro
in una trasformazione termodinamica.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e
parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Nelle prime 10 ore si tratteranno i concetti di grandezza
fisica, la misura di una grandezza fisica e le sue unità di misura, le
grandezze fondamentali e derivate, i multipli e sottomultipli, le dimensioni
fisiche e le equazioni dimensionali, le misure dirette e indirette, gli errori
di misura, le grandezze scalari e vettoriali, la cinematica, i concetti di
legge oraria, velocità, accelerazione, il moto rettilineo uniforme, il moto
rettilineo uniformemente accelerato, il moto circolare uniforme, il moto armonico,
la dinamica e il concetto di forza, primo secondo e terzo principio della
dinamica, i sistemi di riferimento inerziali e non, la forza peso e
l’accelerazione di gravità; i concetti di massa e peso, la reazione vincolare,
le forze di attrito, la forza elastica, la statica, il corpo rigido, il
baricentro, il momento meccanico, le leve, il lavoro, l’energia, l’energia
cinetica e potenziale, il principio di conservazione dell’energia meccanica, la
meccanica dei fluidi, la statica dei fluidi, la pressione idrostatica e la
legge di Stevino, la pressione atmosferica, la dinamica dei fluidi, la portata,
il teorema di Bernoulli, la legge di Hagen-Poiseuille e le applicazioni
biologiche.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
Modulo: MISURE ELETTRICHE ED ELETTRONICHE
- Presentazione del corso, le grandezze e la loromisurazione, processo di misurazione e rrore dimisura.Cause di incertezza, errori sistematico e casuale,modulo massimo dell’errore, compatibilità metrologica tra misure, misure indirette e legge di propagazione dell’errore. Regole per la scrittura dei risultati di una misura.Le grandezze fisiche fondamentali e il Sistema Internazionale.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Tensione, Corrente - Resistori, Condensatori, Induttori - Leggi di Kirchoff - Serie e parallelo di resistenze - Analisi di un circuito elementare.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Esercitazione: presentazione del multimetro digitale, specifiche di accuratezza, misura di tensioni DC, di resistenze, condensatori e induttori.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Misura di impedenze elettriche, impedenza e ammettenza. Modelli equivalenti di bipoli passivi R, L e C reali. Impedenzimetro numerico (LCR meter) e incertezza di misura.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
- Introduzione alla bio-impedenza. Elettrodi per misure di bio-impedenzaBIA e BIVA.Misura di bio-impedenzeApplicazioni delle misure di bio-impedenza.
- Testi di riferimento: Dispense del corso.
Modulo: STATISTICA MEDICA
- Salvati Luca (ed altri autori). Analisi dei dati (seconda edizione). CISU, Roma
- Testi di riferimento: Salvati Luca (ed altri autori). Analisi dei dati (seconda edizione). CISU, Roma
Modulo: CHIMICA E PROPEDEUTICA BIOCHIMICA
e le molecole -5 ore- Teoria atomica, orbitali , orbitali ibridi, tavola
periodioca di Mendelev. La molecola: legame chimico, orbitali di legame, legami forti e legami
deboli
- Testi di riferimento: Materiale
didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di
riferimento indicati durante le lezioni.
- Stati di aggregazione della materia-
9 ore- Gas, liquidi, solidi; interazioni deboli. Il concetto di mole; numero di
Avogadro. soluzioni; concentrazione; pressione osmotica. Le reazioni
chimiche: equilibrio e cinetica. Reazioni di ossido-riduzione; Il pH: acidi e
basi forti e deboli; tamponi; idrolisi;
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Chimica organica in breve -4 ore-Formula
di struttura, isomeri, atomo di carbonio asimmetrico. Idrocarburi, composti
saturi e insaturi, composti alifatici ed aromatici, gruppo funzionale e
radicale. Eterociclici. Principali classi di composti organici e loro gruppi
funzionali.
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
- Cenni generali di Biochimica -2-ore-
Carboidarati, lipidi, protein. Gli enzimi e la catalisi biologica. Concetti
generali di catabolismo e anabolismo
- Testi di riferimento: Materiale didattico fornito dal docente (slide, dispense) e parti dei testi di riferimento indicati durante le lezioni.
