SCUOLA DI SPECIALIZZAZIONE IN FISICA MEDICA

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1 SCUOLA DI SPECIALIZZAZIONE IN FISICA MEDICA ESAME DI AMMISSIONE A.A (0 OTTOBRE 016) LA RISPOSTA A È QUELLA GIUSTA costante dielettica del vuoto ε x 10-1 F/m costante di Planck h 6.6 x 10-4 J*s costante dei gas R 8.1 J/(K*mol) costante di Boltzmann 1.8 * 10 - J/K simbolo podotto vettoiale : x oppue X oppue pemeabilità magnetica del vuoto μ 0 4π*10-7 H/m 1 ) OTTICA QUANTISTICA La lunghezza d onda della luca violetta è di cica 400 nm. Un fotone di luce violetta ha un enegia in ev che vale: A ).1 B) C) D) ) CHIMICA L'affinità elettonica, cioè l'ammontae di enegia scambiata (genealmente in kj/mol), ovveo ilasciata o assobita, quando un elettone è aggiunto ad un atomo neuto isolato in fase gassosa (in condizioni di gas monoatomico) pe fomae uno ione gassoso con una caica di 1 : A) Rifeendosi alla tavola peiodica, in valoe assoluto e salvo ae eccezioni, aumenta andando veso desta nel peiodo B) Rifeendosi alla tavola peiodica, aumenta scendendo nel guppo C) Non è influenzata dall elettonegatività D) È molto bassa pe il Fluoo ) TERMODINAMICA Una macchina temica assobe 5 10 J da un sebatoio caldo duante un ciclo e ne tasfeisce una pate,.5 10 J, a un sebatoio feddo. Il endimento della macchina temica vale : A) 0% B) 90% C) 50% D) % 4) TERMODINAMICA Pe calcolae la quantità di caloe scambiata da un sistema temostatato a pessione costante (ad esempio una sostanza in una eazione chimica), si deve valutae fa stato iniziale e finale: A) la vaiazione di entalpia B) la vaiazione della funzione enegia libea di Helmholtz C) la vaiazione di enegia intena D) il lavoo svolto dal o sul sistema 1

2 5) RADIOATTIVITA /NUCLEARE Le seie adioattive natuali (la quata è da consideasi estinta) sono (Ttempo di dimezzamento) : A) 8 9U, T anni; 5 9U, T anni; 90Th, T anni B) 7 9Np, T anni; 8 9U, T anni; 5 9U, T anni C) 5 9U, T anni; 90Th, T anni; 7 9Np, T anni D) 8 9U, T anni; 90Th, T anni; 7 9Np, T anni 6) FISICA MEDICA La dose (o dose assobita) è misuata in Gay e definita come : A) La quantità di enegia assobita nei tessuti, e puo deteminae effetti biologici nei tessuti stessi B) La quantità di enegia emessa duante una pocedua adiologica facente uso di aggi X C) L enegia i-emessa dai tessuti e ilevata da stumentazione estena D) La quantità di enegia assobita da un fantoccio campione, consevato all Ufficio Pesi e Misue di Sèves. 7) ELETTRICITA Dato il cicuito in figua, la esistenza equivalente ta i punti A e B vale : A) 1 Ω B) 11 Ω C) Ω D) 10 Ω 8) MAGNETISMO Si deve pogettae un solenoide che genei un campo magnetico di modulo pai a 0.14 T, senza che l intensità di coente supei 10.0 A. Il solenoide `e lungo 0 cm. Il numeo di spie necessaie è : A) 5000 B) 500 C) 100 D) ) MAGNETISMO Un elettone (massa kg, caica C) si muove alla velocità costante di m/s in diezione oizzontale. E sottoposto, olte che alla foza di gavità, a quella di un campo magnetico. Il valoe del campo magnetico è : A) Tesla B) Tesla C) 558 Tesla D) Tesla 10) MECCANICA Pe quanto tempo una foza di 100 N deve agie su un copo di massa 0.0 kg, inizialmente in quiete, pe impimegli una velocità di 40.0 m/s? A) 8 s B) 80 s C) 0.8 s

3 D) 0.08 s 11) MECCANICA Una palla di massa 0.40 kg, attaccata all estemità di una coda, otea in un cechio oizzontale di aggio 1. m. Se la coda si ompe quando la sua tensione supea 60 N, qual è la velocità massima che puo avee la palla? A) 14 m/s B) 1.4 m/s C) 7 m/s D) 0.7 m/s 1) MECCANICA Quando un escusionista sale su un monte, il lavoo compiuto su di lui dalla foza gavitazionale saà diveso se egli pecoe un sentieo beve e ipido invece di un sentieo lungo e poco ipido? A) No, è lo stesso B) Si, il lavoo è maggioe pe il pecoso più lungo C) Si, il lavoo è maggioe pe il pecoso più coto D) Pe ispondee occoe sapee il tempo impiegato nei due casi 1) FISICA MEDICA La dose di un em appesenta la quantità di adiazione che ha gli stessi effetti biologici di un ad di aggi X. Si definisce come dose di un ad quella quantità di aggi X che tasfeiscono ad un gammo di tessuto biologico, in cui essi sono assobiti, la enegia di 100 eg. La definizione di ad è applicabile anche agli alti tipi di adiazione. Il ad è stato sostituito dal Gay (Gy) nel Sistema Intenazionale di unità di misua 100 Rad 1 Gy. Invece, l sievet (simbolo Sv) è l'unità di misua della dose equivalente di adiazione nel Sistema Intenazionale ed è una misua degli effetti e del danno povocato dalla adiazione su un oganismo. 1 Sv 100 em ; 1 em equivale a 1 Rad di aggi-x; 100 Rad 1 Gy (Gay). In una adiogafia convenzionale si è esposti a una dose equivalente di : A) < 1 msv B) > msv C) 0 msv D) msv 14) FLUIDI Il getto d acqua che esce da un ubinetto, cadendo si assottiglia. Come mai? A) Si deve consevae la potata B) Pe la legge di Stevino C) La foza di gavità influisce sull attazione fa le molecole d acqua D) Peché l acqua non è un liquido ideale 15) ONDE La velocità di popagazione di un onda amonica in una coda : A) dipende dalla tensione e dalla massa pe unità di lunghezza della coda B) è diettamente popozionale alla lunghezza della coda C) è la stessa pe tutte le onde amoniche e tutte le code D) non dipende dalla tensione della coda

4 16) MATEMATICA L integale sen x dx vale A) 1 cos x cos x + c B) 1 cos + c C) x cos x + c D) 1 cos x x + c 17) FISICA MEDICA Un adiofamaco che si tova nell oganismo viene eliminato pe via fisica ed esceto pe via biologica. Se pe un ceto adiofamaco il tempo di dimezzamento fisico è di gioni e il tempo di dimezzamento biologico è di 100 gioni, si avà un tempo di dimezzamento effettivo: A) di poco minoe di gioni B) dell odine di 100 gioni C) di poco maggioe di gioni D) di 10 gioni 18) ELETTRICITA Quatto caiche puntifomi si tovano ai vetici di un quadato, di lato 0 cm. Il loo valoe è, in senso oaio, ispettivamente di nc, 6 nc, - nc, 6 nc. Deteminae il valoe del campo elettico nel cento del quadato. A) 799 N/C B) 7999 N/C C) 0.7 N/C D) 0.07 N/C 19) MECCANICA QUANTISTICA I livelli enegetici di una molecola otante sono dati dalla elazione E l ( l +1) Eo dove l è il numeo quantico di otazionale e E 0 è l enegia otazionale caatteistica di una paticolae molecola. Indicando con I il momento d inezia della molecola, h A) E0 I I B) E0 l I h C) E0 h D) E0 I E o è dato da: [ h costante di Planck, h h ] π 4

5 0) ELETTROMAGNETISMO il vettoe di Poynting descive il flusso dienegia (enegia pe unità di supeficie pe unità di tempo) associato alla popagazione del campo elettomagnetico, e nel SI puo essee espesso come (in gassetto le gandezze vettoiali; con B si indica l induzione magnetica, con H il campo magnetico): A) S E x H B) S E H C) S E H D) S ¼ (E X B) 1) MECCANICA STATISTICA Pe un sistema quantistico in costante contatto temico con l ambiente (ma che non scambia mateia con esso) la funzione di patizione Z è : A) Z Σ i exp(-e i /k B T) B) Z cost C) Z Σ i (exp(-e i /k B T) - 1) D) Z Σ i (exp(-e i /k B T) + 1) ) MATEMATICA-INTEGRALE Calcolae A) acsen f(x) + c oppue accos f(x) + c B) f(acsen x) + c C) accos x + c oppue acsen x + c D) acsen x / acsen f(x) + c ) MATEMATICA La etta tangente alla cuva y x x nel punto di ascissa x 0 1/, ha equazione: A) 4y +5x -1 0 B) 7y +x -1 0 C) y x + 4x 0 D) y + x - 0 4) MATEMATICA Tovae la deivata della funzione ( ) 1 A) e x ( xcos x senx) x B) - ( 1 senx e ) x C) - ( 1 sen x e ) 1 D) xe x (cos x 1) x 1 f( x) cos x ( e ). 5) MAGNETISMO Tovae il momento dipolae magnetico di una bobina a sezione quadata di lato cm con 00 avvolgimenti pecosi da una coente di 0.1 ma A) J/T B) A/m C) A/m D) J/T 5

6 6) PARTICELLE/NUCLEARE La famiglia dei femioni compende: A) elettone, positone, potone B) fotone, elettone, muone C) pione, gluone, potone D) positone, fotone, elettone 7) FISICA MEDICA Il LET tasfeimento lineae di enegia, che caatteizza la distibuzione dell enegia in appoto alla fequenza e alla distanza elativa fa eventi di ionizzazione lungo il pecoso delle singole paticelle, è espesso come: 1 - enegia ceduta dalla paticella lungo il suo pecoso pe unità di pecoso ( kev / μm ) - enegia ceduta dalla adiazione pe unità di massa ( J / kg) - enegia ceduta dalla paticella pe numeo di coppie di ioni podotti in aia ( MeV / n) 4 - enegia ceduta dalla adiazione pe unità di tempo (J/s W) 8) MECCANICA La fequenza di oscillazione di un pendolo costituito da un filo di lunghezza 0 m è: A) Hz B) 0.57 Hz C) Hz D) 0.0 Hz 9) ORDINI DI GRANDEZZA Indicae la sequenza degli odini di gandezza pe fequenze tipiche di: un fono a micoonde, la luce visibile, un appaato pe Risonanza Magnetica pe Immagini. A) 10 9 Hz, Hz, 10 7 Hz B) 10 6 Hz, Hz, 10-7 Hz C) 10 7 Hz, 10 5 Hz, 10 9 Hz D) 10 1 Hz, Hz, Hz 0) UNITA DI MISURA Elencae nell odine le unità di misua nel Sistema Intenazionale delle gandezze; capacità temica, caloe specifico (pe unità di massa), potenziale gavitazionale, campo gavitazionale A) J/K, J/(kg*K), J/kg, N/kg B) J/K, J/(kg*K), J/kg, N C) eg/k, J/(kg* C), J/kg, N/kg D) J, J/K, J/m, N/m 1) ELETTRICITA L intensità del campo elettico all inteno di una sfea piena unifomemente caica è A) popozionale alla distanza dal cento della sfea B) indipendente dalla distanza dal cento della distibuzione C) popozionale all inveso della distanza dal cento della distibuzione D) popozionale all inveso del quadato della distanza dal cento della distibuzione ) PARTICELLE Quali ta queste paticelle (γ fotone, p potone, q quak, e elettone, ν neutino) sono soggette all inteazione debole? A) p, q, e, ν B) tutte 6

7 C) p, e, ν D) e, ν ) OTTICA GEOMETRICA La luce monocomatica di un lase (λ 6.8 nm) incide nomalmente su un eticolo di diffazione di 5000 ighe/cm. Tovae l angolo in cui si osseva il massimo del pimo odine. A) B) 7.7 C) 1.81 D).8 4) STRUTTURA DELLA MATERIA Un supeconduttoe è un mateiale con le seguenti caatteistiche: A) pesenta esistività uguale a zeo al di sotto di una ceta tempeatua di tansizione T c ; B) pesenta esistività uguale a zeo; C) è in gado di espellee il campo magnetico ad ogni tempeatua e pe ogni valoe del campo stesso; D) pesenta un ciclo di isteesi pefettamente chiuso alla tempeatua ideale T0K. 5) STRUTTURA DELLA MATERIA/ELETTRONICA L'effetto Zene : A) si veifica nelle giunzioni p-n in polaizzazione invesa; B) si veifica nelle giunzioni p-n in polaizzazione dietta; C) iguada pincipalmente i tansisto; D) non è caatteizzato dal beak down a valanga. 7