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FISICA MEDICA E MATEMATICA

Anno accademico e docente
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English course description
Anno accademico
2018/2019
Docente
MELISSA TAMISARI
Crediti formativi
11
Periodo didattico
Primo Semestre

Obiettivi formativi

INFORMATICA
Conoscenza generale di: sistemi informativi, architettura dell'elaboratore, sistemi operativi, basi di dati e reti. Applicazioni in ambito medico.
MATEMATICA
Acquisizione del formalismo matematico idoneo ad una corretta applicazione dei concetti di fisica generale rilevanti nelle scienze mediche.
FISICA APPLICATA
Conoscenza dei concetti e delle grandezze fisiche utili alla comprensione degli eventi fisiopatologici propri dell’organismo umano.
Applicazione del metodo scientifico nella descrizione e interpretazione di fenomeni naturali semplici.

Prerequisiti

FISICA e MATEMATICA
Conoscenze della matematica di base comprensiva di aritmetica, algebra, geometria euclidea, trigonometria ed elementi di calcolo differenziale ed integrale.
INFORMATICA
Nessuno

Contenuti del corso

INFORMATICA
Tecnologia dell'informazione, concetti e definizioni di «informatica» e dato, di macchina di Von Neumann, algoritmo e programma, macchina di Turing, unità di misura dell’informazione. Definizione di codice e di rappresentazione, conversione tra sistemi di numerazione, definizione di segnale Analogico/Digitale, definizione di Codice ASCII.
Architettura dell'elaboratore: conoscere i nomi e le funzioni dei principali elementi dell’elaboratore. Saperli associare alla funzione specificata dalla macchina di Von Neumann. Le caratteristiche delle immagini.
Definizione di S.O. e software applicativo. Funzioni di servizio ed elementi di un SO. Definizione di programma, processo, contesto, stati di un processo.
Database: definizione di meta-informazione e strutture di organizzazione dell’informazione. Cenni sulla nomenclatura per i database relazionali. Reti e sistemi distribuiti, tassonomia delle reti, Architettura delle reti, i 5 livelli di internet. Ceni su Intelligenza Artificiale.
Introduzione al foglio elettronico, statistica qualitativa e quantitativa coi fogli elettronici.
MATEMATICA
Concetto di limite; concetto e calcolo della derivata e derivate di alcune funzioni di interesse in medicina; differenziale; concetto di integrale e integrale di alcune funzioni di interesse in medicina.
FISICA MEDICA
Moto del punto: moto rettilineo, moto circolare uniforme, moto armonico semplice, analisi di un moto piano.
Leggi della dinamica ed energia cinetica: leggi della dinamica, lavoro ed energia cinetica, potenza.
Forze ed energia potenziale: forze conservative e non conservative, energia potenziale, forze gravitazionali, forza elettrostatica, forza elastica, forza di contatto, forza di attrito.
Sistemi di punti materiali e principi di conservazione: centro di massa, momento di una coppia di forze, momento angolare, corpo rigido, azione di forze applicate ad un corpo rigido, centro di gravità, equilibrio di un corpo rigido, energia interna della materia, lavoro di forze non conservative, conservazione dell’energia, del momento e del momento angolare.
Moto di precessione, oscillatore armonico, pendolo semplice.
Teoria cinetica della materia: teoria cinetica dei gas, diffusione.
Dinamica e statica dei fluidi: equazione di continuità, flusso di fluidi ideali e viscosi in un condotto rigido, flusso turbolento, fluidi in quiete, legge di Archimede.
Alcune proprietà della materia: trazione e compressione, effetti delle forze di coesione, tensione superficiale, legge di Laplace, elasticità, funzione dei condotti elastici in regime pulsato.
Principi di termodinamica: macrostato e microstato, primo e secondo principio della termodinamica, ciclo di Carnot, entropia, funzione di Gibbs.
Cariche elettriche: campo elettrico e potenziale elettrico, campo elettrico e gradiente di potenziale, dipolo elettrico, differenza di potenziale attraverso una membrana semipermeabile.
Correnti elettriche e circuiti: potenza elettrica, legge di Ohm, leggi di Kirchhoff, analogie fra circuiti elettrici e idrodinamici, circuiti RC.
Effetti magnetici delle correnti elettriche: espressioni del campo magnetico, forza magnetica, dipolo magnetico in un campo magnetico, flusso magnetico, correnti alternate, frequenza di Larmor.
Fenomeni ondulatori: analisi di Fourier, equazione di propagazione di un’onda sinusoidale in una dimensione, potenza trasportata da un’onda sinusoidale su una fune, equazione di un’onda di pressione in un condotto rigido, intensità di un’onda, diffrazione, riflessione e rifrazione, riflessione totale, attenuazione geometrica e fisica di un’onda.
Onde sonore e livello sonoro.
Onde luminose: diottro sferico e lenti sottili.
Fisica atomica e nucleare: quanti e fotoni, particelle in una scatola, raggi X, decadimento radioattivo, dose assorbita.

Metodi didattici

Il corso integrato prevede 150 ore di didattica suddivisa in 112 ore di lezioni frontali e 38 ore di didattica assistita on line.
Le ore di didattica on line su piattaforma moodle certificativa consistono nell’approfondimento di alcuni argomenti trattati a lezione e indicati dal docente all’inizio del corso.

Modalità di verifica dell'apprendimento

INFORMATICA
Esame scritto composto da: domande a risposta multipla (con quattro risposte ciascuna), esercizi a completamento (tabelle), esercizi di associazione a corrispondenza.
Ogni risposta corretta (sia essa relativa a una domanda a risposta multipla o l'ingresso in una tabella) vale un punto.
L'esame è strutturato in modo tale che si totalizzino 33 punti con 33 risposte corrette (30 e Lode con punteggi superiori a 31).
Ogni risposta sbagliata viene penalizzata di 0,1 punti, ogni risposta non data vale 0 punti. Durata: un'ora.
MATEMATICA
Esame scritto composto da: domande a risposta multipla e/o esercizi. Durata mezz’ora.
FISICA MEDICA
Prova orale con tre domande su argomenti vari. durata: 20-30 minuti. Si valuta la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva, la consequenzialità e la capacità di collegamento.
Il voto del corso integrato risulta dalla la media ponderata dei voti delle tre prove

Testi di riferimento

INFORMATICA
L. Mari, G Buonanno, D Sciuto e V Ambriola: Informatica e cultura dell’informazione 2/ED. McGraw-Hill 2013
MATEMATICA
Materiale fornito dal docente
FISICA MEDICA
E. Casnati, Elementi di fisica generale per scienze mediche, CEA
Materiale fornito dal docente.