FISICA (CORSO 2) FIS/07 (6 CFU) - (Medicina e Chirurgia) Pds 2023-2024 - I anno - Corso 2

Insegnamento	Fisica
CFU	6
Settore Scientifico Disciplinare	FIS/07
Nr. ore di aula	72
Nr. ore di studio autonomo	78
Mutuazione	No
Annualità	I
Periodo di svolgimento	II Semestre

Docente	Ruolo	SSD docente
Alfio Torrisi	RTD	FIS/07

Propedeuticità	Nessuna propedeuticità
Prerequisiti	Non vi sono prerequisiti specifici differenti da quelli richiesti per l’accesso al corso di laurea. E' comunque consigliata una conoscenza della matematica liceale.
Sede delle lezioni	Sede Centrale - Rettorato, Enna Bassa

N	Nome del modulo	Docente	Durata in ore
		BANDO	72

Orario delle lezioni
L’orario delle lezioni sarà pubblicato sulla pagina web del corso di laurea: (Medicina e chirurgia) Frequentare il corso

Orario delle lezioni

L’orario delle lezioni sarà pubblicato sulla pagina web del corso di laurea:

(Medicina e chirurgia) Frequentare il corso

Obiettivi formativi
Lo studio della Fisica Applicata alla medicina ha l’obiettivo di formare medici capaci di analizzare un problema, coglierne gli aspetti fondamentali e trovare tempestivamente la soluzione più efficace per la sua risoluzione. In particolare, il corso di Fisica ha lo scopo di insegnare allo studente l’approccio ad un qualunque problema scientifico, per quanto elementare, e all’uso del metodo scientifico. Il corso ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base ed avanzate della fisica necessarie per affrontare lo studio dei sistemi biologici.

Obiettivi formativi

Lo studio della Fisica Applicata alla medicina ha l’obiettivo di formare medici capaci di analizzare un problema, coglierne gli aspetti fondamentali e trovare tempestivamente la soluzione più efficace per la sua risoluzione. In particolare, il corso di Fisica ha lo scopo di insegnare allo studente l’approccio ad un qualunque problema scientifico, per quanto elementare, e all’uso del metodo scientifico. Il corso ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base ed avanzate della fisica necessarie per affrontare lo studio dei sistemi biologici.

Contenuti del Programma

N.	ARGOMENTO
1	GRANDEZZE FISICHE Introduzione, Il Sistema Internazionale, Grandezze scalari e vettoriali, Somma e scomposizione di vettori, Differenza di vettori, Prodotto di un vettore per uno scalare, Prodotto scalare, Prodotto vettoriale, Gli strumenti di misura, L’incertezza di misura come intervallo di indeterminazione, Errori di misura, Cifre significative e arrotondamento.
2	CINEMATICA Introduzione, Il corpo rigido esteso e il punto materiale, Il sistema di riferimento, Posizione e distanza sulla retta, Il sistema di riferimento nello spazio, Istante e intervallo di tempo, La velocità, La velocità di propagazione degli impulsi nervosi, L’accelerazione, Il vettore velocità e il vettore accelerazione, La percezione delle accelerazioni, Il moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato, La velocità istantanea, La legge oraria, Il moto circolare uniforme, La centrifugazione delle soluzioni.
3	DINAMICA Introduzione, Primo principio della dinamica o principio di inerzia, Il colpo di frusta, La percezione del moto, Le forze, Secondo principio della dinamica e condizione di equilibrio di un punto materiale, Massa (inerziale) e (forza) peso, L’azione della gravità e le conseguenze della sua assenza, Il baricentro di un corpo rigido, Il baricentro del corpo umano, Quantità di moto, Terzo principio della dinamica, Conservazione della quantità di moto, Forze interne e forze esterne, Forze in natura, Forze di attrito e forze elastiche.
4	LAVORO ED ENERGIA Introduzione, Lavoro, Le contrazioni muscolari, Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica, Cuore, sangue ed energia cinetica, Energia e principio di conservazione dell’energia, La trasformazione dell’energia, Conservazione dell’energia meccanica, Urti elastici e conservazione dell’energia e della quantità di moto, Urti Anelastici, Potenza, Potenza metabolica basale e potenza muscolare.
5	STATICA Introduzione, Corpo Rigido. Momento di una forza ed equilibrio dei corpi rigidi, Leve, Le leve nel corpo umano, L’equilibrio dell’avambraccio, Biomeccanica del sistema muscolo-scheletrico umano, Biomeccanica delle ossa umane e dei tessuti biologici.
6	MECCANICA DEI FLUIDI Introduzione. La pressione, Forze di volume e forze di superficie, Fluido in quiete, Principio di Pascal, Legge di Stevino, L’andamento della pressione in un fluido perfetto, Pressione sanguigna, Pressione atmosferica, Conseguenze della pressione atmosferica, Teorema di Archimede, Il teorema di Archimede nel corpo umano, Flusso stazionario di un fluido perfetto e linee di flusso, Equazione di continuità o di conservazione della massa, Teorema di Bernoulli, Il lavoro di pressione del cuore, Casi particolari del teorema di Bernoulli, L’Aneurisma e La Stenosi, Liquidi reali, Viscosità e legge di Poiseuille nel flusso sanguigno, Moto dei fluidi perfetti e dei fluidi viscosi, Regime Idraulico, Fluidi non Newtoniani, La circolazione sanguigna, Lo sfigmomanometro.
7	TERMOLOGIA Introduzione, Trasmissione del calore ed equilibrio termico, La trasmissione del calore nel corpo umano, La prima legge di Gay-Lussac, Legge di stato dei gas perfetti, Dilatazione termica, La misura della temperatura e il termometro a massima, Il concetto di quantità di calore e la caloria, I meccanismi di propagazione del calore, Irraggiamento e legge di Stefan-Boltzmann, La termoregolazione del corpo umano e il microclima degli ambienti, Il fabbisogno energetico umano.
8	TERMODINAMICA Introduzione, Le coordinate termodinamiche, Il sistema termodinamico, Le trasformazioni termodinamiche, Il lavoro di un sistema termodinamico, Primo-Secondo-Terzo principio della Termodinamica, Il rendimento di una macchina termica, L’entropia e la vita.
9	ELETTROLOGIA E MAGNETISMO Introduzione, Carica elettrica, Legge di Coulomb, Campo elettrico, Dipolo elettrico, Potenziale elettrico ed energia potenziale elettrica, Potenziale di equilibrio, Capacità, Capacità di membrana degli assoni, Corrente elettrica, Gli effetti della corrente elettrica sul corpo umano, Pacemaker, Defibrillatore, Ionoforesi, Legge di Ohm e resistenza elettrica, Trasmissione di segnali elettrici nel sistema nervoso, Elettromiografia, elettrocardiografia ed elettroencefalogramma, Circuito elettrico ed effetto Joule, Analisi dell’impedenza bioelettrica, Rischio elettrico, Circuito RC, Magnetismo, Campo magnetico, Interazione tra magneti e corrente elettrica, Interazione tra correnti elettriche, Campi magnetici all’interno del cervello umano, La forza su una carica elettrica in moto, Legge dell’induzione magnetica, Induttanza e circuiti RL, Magnetizzazione e suscettività magnetica, Proprietà magnetiche dei tessuti umani, Campi elettrici statici, Campi magnetici statici.
10	FENOMENI ONDULATORI Introduzione, Caratteristiche di un’onda, Campi elettrici e magnetici a bassa frequenza, Principio di sovrapposizione, Onde meccaniche trasversali e longitudinali, Le vibrazioni meccaniche e il moto armonico semplice, Effetti delle vibrazioni, Onde stazionarie e risonanza, Risonanze nel corpo umano, Velocità di propagazione delle onde meccaniche, Suono e rumore, L’orecchio, Timpanometria, Stetofonendoscopio, Ecotomografia, Effetto Doppler, Ecografia Doppler, Onde elettromagnetiche, Quantizzazione dell’energia, Legge di Planck, Effetto fotoelettrico, Effetto Compton, Radiazioni elettromagnetiche ionizzanti e non ionizzanti, Campi elettromagnetici, Risonanza magnetica nucleare, Impianto cocleare, Magnetoterapia, Diatermia, Elettrobisturi, Radiazioni ottiche, Il laser e le sue applicazioni in campo medico. Ottica geometrica, Leggi di Snell, Equazione delle lenti sottili, L’occhio e il suo meccanismo di visione. Endoscopia. Microscopio ottico ed Elettronico.
11	FENOMENI NUCLEARI Radiazioni ionizzanti, Radiobiologia, Raggi X, Tomografia computerizzata, Radioterapia, Radioattività, Medicina nucleare, PET, I parametri che caratterizzano l’immagine medica. Nucleo e forze nucleari. Assorbimento delle radiazioni nella materia e Legge di Lambert. La radioattività. La legge del decadimento radioattivo. Trasmittanza e Assorbanza. Cenni di dosimetria. Assorbimento della radiazione gamma, alfa, beta, ioni). Cenni di Radiodiagnostica e Radioterapia.

Risultati di apprendimento (descrittori di Dublino)
I risultati di apprendimento attesi sono definiti secondo i parametri europei descritti dai cinque descrittori di Dublino. Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente dovrà dimostrare di aver assimilato i fondamenti della meccanica classica e moderna, e di essere altresì in grado di rielaborare i concetti acquisiti. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: lo studente dovrà essere in grado di applicare i modelli e i concetti fisico-matematici teorici a problemi scientifici, reali e concreti nel campo della medicina. Autonomia di giudizio: lo studente dovrà essere in grado di progettare e realizzare la misura di una grandezza fisica, analizzarne i risultati, individuare i punti critici della misura, trovare soluzioni innovative per migliorarla. Abilità comunicative: lo studente dovrà essere in grado di esporre i concetti appresi nel corso in modo chiaro e compiuto, utilizzando un linguaggio appropriato. La comunicazione dovrà essere pienamente comprensibile anche a chi non possiede alcuna preparazione specifica sull’argomento. Capacità di apprendere: lo studente dovrà acquisire la capacità di affinare e approfondire le proprie conoscenze anche autonomamente, individuando gli strumenti opportuni da utilizzare a tale scopo

Risultati di apprendimento (descrittori di Dublino)

I risultati di apprendimento attesi sono definiti secondo i parametri europei descritti dai cinque descrittori di Dublino.

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente dovrà dimostrare di aver assimilato i fondamenti della meccanica classica e moderna, e di essere altresì in grado di rielaborare i concetti acquisiti.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: lo studente dovrà essere in grado di applicare i modelli e i concetti fisico-matematici teorici a problemi scientifici, reali e concreti nel campo della medicina.
Autonomia di giudizio: lo studente dovrà essere in grado di progettare e realizzare la misura di una grandezza fisica, analizzarne i risultati, individuare i punti critici della misura, trovare soluzioni innovative per migliorarla.
Abilità comunicative: lo studente dovrà essere in grado di esporre i concetti appresi nel corso in modo chiaro e compiuto, utilizzando un linguaggio appropriato. La comunicazione dovrà essere pienamente comprensibile anche a chi non possiede alcuna preparazione specifica sull’argomento.
Capacità di apprendere: lo studente dovrà acquisire la capacità di affinare e approfondire le proprie conoscenze anche autonomamente, individuando gli strumenti opportuni da utilizzare a tale scopo

Testi per lo studio della disciplina
Testi consigliati (uno a scelta dello studente): D. Scannicchio, E. Giroletti, “Elementi di Fisica Biomedica II Ed.”, EdiSES, 2023, ISBN: 978-88-3623-125-6. G. Bellini, R. Cerbino, G. Manuzio, F. Marzari, L. Repetto, L. Zennaro, “Fisica per medicina con applicazione fisiologiche, diagnostiche e terapeutiche” 2° ed., Piccin – Nuova Libraria; ISBN-13: ‎ 978-88-2992-958-0 G.M. Contessa, G. A. Marzo, “Fisica applicata alle scienze mediche. Con espansione online”, CEA Zanichelli, 2019, ISBN: 978-88-0882-032-7 Dispense del docente, sezione UnikoreFAD

Testi per lo studio della disciplina

Testi consigliati (uno a scelta dello studente):

D. Scannicchio, E. Giroletti, “Elementi di Fisica Biomedica II Ed.”, EdiSES, 2023, ISBN: 978-88-3623-125-6.
G. Bellini, R. Cerbino, G. Manuzio, F. Marzari, L. Repetto, L. Zennaro, “Fisica per medicina con applicazione fisiologiche, diagnostiche e terapeutiche” 2° ed., Piccin – Nuova Libraria; ISBN-13: ‎ 978-88-2992-958-0
G.M. Contessa, G. A. Marzo, “Fisica applicata alle scienze mediche. Con espansione online”, CEA Zanichelli, 2019, ISBN: 978-88-0882-032-7

Dispense del docente, sezione UnikoreFAD

Metodi e strumenti per la didattica
Il docente utilizzerà prevalentemente l’erogazione di didattica frontale, intervallata da esercitazioni in aula. Le lezioni saranno erogate attraverso un supporto con proiezione in aula, ma anche facendo uso della lavagna, quando necessario. Materiale utilizzato durante il corso delle lezioni in aula sarà fornito agli studenti in formato pdf, sulla piattaforma informatica dell’Ateneo, il cui accesso è riservato agli studenti dell’insegnamento e a chi ne faccia richiesta.

Metodi e strumenti per la didattica

Il docente utilizzerà prevalentemente l’erogazione di didattica frontale, intervallata da esercitazioni in aula. Le lezioni saranno erogate attraverso un supporto con proiezione in aula, ma anche facendo uso della lavagna, quando necessario. Materiale utilizzato durante il corso delle lezioni in aula sarà fornito agli studenti in formato pdf, sulla piattaforma informatica dell’Ateneo, il cui accesso è riservato agli studenti dell’insegnamento e a chi ne faccia richiesta.

Modalità di accertamento delle competenze
L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento delle conoscenze, competenze e abilità indicate nei descrittori di Dublino. La verifica delle conoscenze apprese dagli allievi si svolgerà attraverso una modalità di esame combinato che consiste in una prova scritta seguita da un colloquio orale. La prova scritta consisterà in 30 domande a risposta multipla, che verteranno sui contenuti del programma e sulle lezioni svolte. Ogni quesito conterrà 4 opzioni di risposta di cui solo una corretta. Ciascuna risposta multipla, se corretta, varrà 1 punto. Le risposte errate varranno 0 punti. Il massimo punteggio ottenibile alla prova scritta sarà pari a 30/30. La durata della prova scritta sarà di 90 minuti. Alcuni esempi di domande verranno proposti, discussi e sviluppati in aula, durante le ore di lezione Lo studente potrà utilizzare una calcolatrice non programmabile. È SEVERAMENTE VIETATO l’uso di telefoni cellulari, tablet e computer o qualunque altro dispositivo. La prova scritta dovrà essere redatta utilizzando una penna non cancellabile di colore nero o blu. Non è consentito l’uso di penne di colore differente e l’uso del cancellino (bianchetto), pena la nullità della prova scritta. I fogli necessari per la realizzazione della prova scritta saranno forniti dal docente. Per partecipare alla prova scritta lo studente dovrà prenotarsi seguendo la procedura stabilità dalla Facoltà. L’esito della prova scritta non impedisce la partecipazione al colloquio orale. Inoltre, l’eventuale valutazione pari o superiore a 15/30 consentirà allo studente di conservare l’esito della prova scritta per le due sessioni immediatamente successive, anche se ricadenti in distinti anni accademici, secondo quanto riportato nel regolamento didattico di ateneo. La prova orale consisterà in un colloquio individuale, durante il quale saranno discussi i risultati della prova scritta e saranno poste alcune domande inerenti agli argomenti riportati nella sezione “Contenuti del Programma”. Il voto del colloquio orale sarà espresso in trentesimi e varierà da 18/30 a 30/30 con lode. Il voto sarà espresso secondo il seguente schema di valutazione: Eccellente (30-30 e lode): Ottima conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Ottima capacità di applicare le conoscenze acquisite. Eccellenti capacità espositive. Ottimo (27-29): Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Buona capacità di applicare le conoscenze acquisite. Ottime capacità espositive. Buono (24-26): Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Discreta capacità di applicare le conoscenze. Buone capacità espositive. Discreto (21-23): Discreta conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Limitata capacità di applicare le conoscenze. Discreta capacità espositiva. Sufficiente (18-20): Conoscenza minima degli argomenti trattati e limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti. Sufficiente capacità espositiva. Insufficiente (<18): Manca di una conoscenza accettabile degli argomenti trattati e non dimostra una sufficiente capacità di applicare le conoscenze acquisite. Gli esaminandi dovranno presentarsi il giorno dell’appello orale e potranno, in caso di necessità, essere ripartiti in più giornate, secondo un calendario determinato nel giorno dell’appello. Il voto finale dell’esame, espresso in 30esimi, sarà dato dalla media ponderata delle valutazioni ottenute nella prova scritta (PS=1/3) ed in quella orale (PO=2/3). Il superamento dell’esame complessivo prevede il raggiungimento di una valutazione minima finale pari a 18/30.

Modalità di accertamento delle competenze

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento delle conoscenze, competenze e abilità indicate nei descrittori di Dublino. La verifica delle conoscenze apprese dagli allievi si svolgerà attraverso una modalità di esame combinato che consiste in una prova scritta seguita da un colloquio orale.

La prova scritta consisterà in 30 domande a risposta multipla, che verteranno sui contenuti del programma e sulle lezioni svolte. Ogni quesito conterrà 4 opzioni di risposta di cui solo una corretta. Ciascuna risposta multipla, se corretta, varrà 1 punto. Le risposte errate varranno 0 punti. Il massimo punteggio ottenibile alla prova scritta sarà pari a 30/30. La durata della prova scritta sarà di 90 minuti. Alcuni esempi di domande verranno proposti, discussi e sviluppati in aula, durante le ore di lezione

Lo studente potrà utilizzare una calcolatrice non programmabile. È SEVERAMENTE VIETATO l’uso di telefoni cellulari, tablet e computer o qualunque altro dispositivo. La prova scritta dovrà essere redatta utilizzando una penna non cancellabile di colore nero o blu. Non è consentito l’uso di penne di colore differente e l’uso del cancellino (bianchetto), pena la nullità della prova scritta. I fogli necessari per la realizzazione della prova scritta saranno forniti dal docente.

Per partecipare alla prova scritta lo studente dovrà prenotarsi seguendo la procedura stabilità dalla Facoltà.

L’esito della prova scritta non impedisce la partecipazione al colloquio orale. Inoltre, l’eventuale valutazione pari o superiore a 15/30 consentirà allo studente di conservare l’esito della prova scritta per le due sessioni immediatamente successive, anche se ricadenti in distinti anni accademici, secondo quanto riportato nel regolamento didattico di ateneo.

La prova orale consisterà in un colloquio individuale, durante il quale saranno discussi i risultati della prova scritta e saranno poste alcune domande inerenti agli argomenti riportati nella sezione “Contenuti del Programma”.

Il voto del colloquio orale sarà espresso in trentesimi e varierà da 18/30 a 30/30 con lode. Il voto sarà espresso secondo il seguente schema di valutazione:

Eccellente (30-30 e lode): Ottima conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Ottima capacità di applicare le conoscenze acquisite. Eccellenti capacità espositive.
Ottimo (27-29): Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Buona capacità di applicare le conoscenze acquisite. Ottime capacità espositive.
Buono (24-26): Buona conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Discreta capacità di applicare le conoscenze. Buone capacità espositive.
Discreto (21-23): Discreta conoscenza e comprensione degli argomenti trattati. Limitata capacità di applicare le conoscenze. Discreta capacità espositiva.
Sufficiente (18-20): Conoscenza minima degli argomenti trattati e limitata capacità di applicare le conoscenze acquisite per risolvere gli esercizi proposti. Sufficiente capacità espositiva.
Insufficiente (<18): Manca di una conoscenza accettabile degli argomenti trattati e non dimostra una sufficiente capacità di applicare le conoscenze acquisite.

Gli esaminandi dovranno presentarsi il giorno dell’appello orale e potranno, in caso di necessità, essere ripartiti in più giornate, secondo un calendario determinato nel giorno dell’appello.

Il voto finale dell’esame, espresso in 30esimi, sarà dato dalla media ponderata delle valutazioni ottenute nella prova scritta (PS=1/3) ed in quella orale (PO=2/3). Il superamento dell’esame complessivo prevede il raggiungimento di una valutazione minima finale pari a 18/30.

Date di esame
Il calendario degli esami sarà pubblicato sul sito web di Ateneo : CALENDARIO ESAMI CDL IN MEDICINA E CHIRURGIA A.A. 2023/2024

Date di esame

Il calendario degli esami sarà pubblicato sul sito web di Ateneo :

CALENDARIO ESAMI CDL IN MEDICINA E CHIRURGIA A.A. 2023/2024

Modalità e orario di ricevimento
Gli orari di ricevimento sono pubblicati nella cartella “Curriculum e ricevimento” della pagina personale del docente. https://unikore.it/cdl/medicina-e-chirurgia/persone-e-regolamenti/medicina-e-chirurgia-alfio-torrisi/

Modalità e orario di ricevimento

Gli orari di ricevimento sono pubblicati nella cartella “Curriculum e ricevimento” della pagina personale del docente.

https://unikore.it/cdl/medicina-e-chirurgia/persone-e-regolamenti/medicina-e-chirurgia-alfio-torrisi/

Dipartimento di Medicina e chirurgia Medicina e chirurgia FISICA (CORSO 2) FIS/07 (6 CFU) – (Medicina e Chirurgia) Pds 2023-2024 – I anno – Corso 2

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