Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Medicina e Chirurgia
MEDICINA E CHIRURGIA
Insegnamento
FISICA E BIOFISICA
MEP5071018, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Laurea magistrale ciclo unico 6 anni in
MEDICINA E CHIRURGIA (Ord. 2015)
ME1727, ordinamento 2015/16, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 7.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese PHYSICS AND BIOPHYSICS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Medicina (DIMED)
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo NON è possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta Insegnamento riservato SOLO agli iscritti al corso di MEDICINA E CHIRURGIA (Ord. 2015)

Docenti
Responsabile CRISTIANO LINO FONTANA FIS/07
Altri docenti LUCIO ZENNARO BIO/10

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
BASE Discipline generali per la formazione del medico FIS/07 7.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
ATTIVITÀ DIDATTICHE A PICCOLI GRUPPI 0.0 28 0.0
LEZIONE 7.0 56 119.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 18/01/2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
4 COMMISSIONE D'ESAME DI FISICA E BIOFISICA A.A. 2017/2018 02/10/2017 30/12/2018 FONTANA CRISTIANO LINO (Presidente)
CARRARO GIOVANNI (Membro Effettivo)
ZENNARO LUCIO (Membro Effettivo)
3 COMMISSIONE D'ESAME DI FISICA E BIOFISICA A.A. 2017/2018 01/10/2017 31/12/2018 SORAMEL FRANCESCA (Presidente)
CARRARO GIOVANNI (Membro Effettivo)
FONTANA CRISTIANO LINO (Membro Effettivo)
MARZARI FRANCESCO (Membro Effettivo)
ZENNARO LUCIO (Membro Effettivo)
2 COMMISSIONE D'ESAME DI FISICA E BIOFISICA A.A. 2016/2017 02/10/2017 31/12/2018 FONTANA CRISTIANO LINO (Presidente)
CARRARO GIOVANNI (Membro Effettivo)
ZENNARO LUCIO (Membro Effettivo)
1 COMMISSIONE D'ESAME DI FISICA E BIOFISICA A.A. 2015/2016 01/10/2015 31/12/2018 BISELLO DARIO (Presidente)
ZENNARO LUCIO (Membro Effettivo)

Syllabus
Prerequisiti: Nessun prerequisito.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Conoscenze di base in fisica in vista delle loro applicazioni in campo medico: statica e dinamica (ortopedia), ottica, acustica, fluidodinamica, fenomeni elettrici e magnetici (fisiologia), radiazione. Saper schematizzare ed impostare con un approccio fisico semplici problemi di funzionamento del corpo umano.
Modalita' di esame: Una prova “in itinere” sarà proposta al termine di ciascuna parte del corso mentre negli appelli ufficiali nello stesso giorno sarà possibile sostenere due prove indipendenti per Fisica e Biofisica. Il risultato ottenuto in ciascuna prova scritta sarà considerato valido per un anno accademico in attesa del completamento di entrambe le prove.

Fisica:
12 domande a risposta multipla con 4 risposte possibili di cui una sola corretta, nessuna penalizzazione in caso di risposta errata. Le domande possono riguardare argomenti di teoria e richiedere derivazioni analitiche di formule.
4 esercizi in cui si richiede la soluzione di un problema.
Biofisica:
20 domande a risposta multipla con 4 risposte possibili di cui una sola corretta, nessuna penalizzazione in caso di risposta errata.

Voto finale:
2/3Fisica + 1/3Biofisica
Criteri di valutazione: Scopo della prova scritta è quello di verificare l'acquisizione da parte del candidato delle conoscenze previste dagli obbiettivi del corso nonché la sua capacità di tradurre in termini quantitativi le nozioni teoriche apprese. La prova scritta si intende superata solo quando l'elaborato del candidato ottiene una valutazione positiva. Il voto finale, media pesata del voto in Fisica e Biofisica, sarà PUBBLICATO ONLINE SUL SITO UNIWEB con accettazione del voto, registrazione e firma digitale.
Contenuti: FISICA:
- Sistemi di riferimento. Equazioni del moto in una e tre dimensioni, moto uniformemente accelerato. moto parabolico, moto circolare uniforme, accelerazione centripeta.
- Leggi di Newton, studio di diversi tipi di forze.
- Definizione di lavoro, energia cinetica, energia potenziale elastica e gravitazionale. Potenza e metabolismo.
- Centro di massa. Moto del centro di massa e relativo al centro di massa. Momento di una forza. Equilibrio. Momento angolare e momento di inerzia. Applicazioni al corpo umano.
- Conservazione dell'energia, quantità di moto e del momento angolare.
- Legge di Hooke e modulo di Young.
- Pressione. Leggi di Stevino ed Archimede. Pressione atmosferica. Fluidi in moto. Leggi di Bernoulli e di Poiseuille. Numero di Reynolds e turbolenza. Liquidi newtoniani e non newtoniani. Trasporto in regime viscoso e sedimentazione. Circolazione del sangue: portata, pressione, resistenza. Restrizione di un vaso. Aneurisma. Sfigmomanometro. Tensione superficiale.
- Termodinamica: temperatura, calore, capacità termica, calore specifico e latente, conduzione, convezione, irraggiamento. Termoregolazione del corpo umano. Leggi di Boyle, Gay-Lussac e dei gas perfetti. Energia interna di un gas, lavoro e primo principio. Trasformazioni termodinamiche. Secondo principio della termodinamica. Entropia.
- Campo elettrico, stati di legame, teorema di Gauss. Conduttori, condensatori ed energia elettrostatica. Corrente elettrica, resistenza e legge di Ohm, alcuni circuiti semplici.
- Campo magnetico, forza di Lorentz e moto giromagnetico, spettrometro di massa. Legge di Biot-Savart e Ampere. Induzione magnetica e legge di Faraday.
- Onde longitudinali e trasversali, equazione delle onde sinusoidali, definizione di lunghezza d'onda e frequenza, onde stazionarie e nodi, battimenti, effetto Doppler. Intensità e scala dei Decibel, attenuazione. Ultrasuoni, effetto Doppler e tecnica eco-doppler.
- Natura elettromagnetica della luce. Interferenza costruttiva e distruttiva, diffrazione. Polarizzazione. Ottica geometrica. Riflessione e rifrazione. Riflessione totale. Fibre ottiche e strumenti ottici. Specchi e lenti. Microscopio. L’occhio umano.
- L’atomo. Energia di legame degli elettroni. Eccitazione e ionizzazione. Radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Raggi X. Il nucleo e le forze nucleari. Radioattività e legge del decadimento radioattivo. Utilizzo di traccianti radioattivi. Tomografia ad emissione di positroni (PET).

BIOFISICA:
- Fenomeni biofisici.
- Energia e sue trasformazioni. Spontaneità e punto di equilibrio di un processo. Funzioni di stato: Energia interna, Entalpia, Entropia, Energia libera. Contenuto calorico degli alimenti, metabolismo.
- Potenziale chimico. Trasporto di materia nei sistemi biologici. Diffusione libera ed attraverso membrane semipermeabili.
- Membrane: Gradienti, diffusione, pressione osmotica, potenziali elettrici, correnti ioniche. Membrane eccitabili: potenziale di azione.
- Forze intra- ed inter-molecolari.
- Quantizzazione dell’energia, fotoni, particelle ed onde, livelli energetici, assorbimento ed emissione delle radiazioni, penetrazione delle radiazioni nei biosistemi.
- Interazioni tra biomolecole. Risonanza dei Plasmoni di Superficie (SPR).
- Laser, principi teorici e applicazioni biomediche.
- Spettri energetici, regioni spettrali e spettroscopie. Energia delle transizioni spettrali. Legge di distribuzione di Boltzmann. Spettroscopia UV‐Visibile, legge di Lambert – Beer. Fluorescenza e Fosforescenza. Spettroscopia Infrarossa (IR) e sue applicazioni biomediche.
- Spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR): teoria e applicazioni in biomedicina. Imaging di Risonanza Magnetica Nucleare (MRI)
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali ed esercitazioni in aula
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Nel sito https://www.pd.infn.it/~fontana/didattica/ sono presenti le slide delle lezioni precedenti e del materiale di supporto.
Testi di riferimento:
  • Scannicchio, Domenico, Fisica biomedica. --: EdiSES, 2013. Un ottimo testo per gli studenti delle professioni sanitarie per i numerosi esempi Cerca nel catalogo
  • Scannicchio, Domenico; Giroletti, Elio, Elementi di Fisica Biomedica. --: EdiSES, 2015. Cerca nel catalogo
  • Knight, Randall; Jones, Brian; Field, Stuart, Fondamenti di Fisica, un approccio strategico. --: Piccin nuova libraria, 2017. Un ottimo testo per gli approfondimenti nel campo della Fisica in generale Cerca nel catalogo