Fisica medica e radioprotezione. Docente: Fabrizio Boffelli

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Vittore Alessi
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1 Fisica medica e radioprotezione Docente: Fabrizio Boffelli

Università degli Studi di Pavia Facoltà di Medicina e Chirurgia CLASSE LAUREE TRIENNALI PROFESSIONI SANITARIE INFERMIERISTICHE E OSTETRICA

2 Università degli Studi di Pavia Facoltà di Medicina e Chirurgia CLASSE LAUREE TRIENNALI PROFESSIONI SANITARIE INFERMIERISTICHE E OSTETRICA Corso Integrato di Fisica, Sta;s;ca, Informa;ca CORSO DI LAUREA IN INFERMIERISTICA Sede di Vigevano Insegnamento di Fisica medica e radioprotezione 2

3 Docente: Fabrizio Boffelli DiparDmento di Fisica - Università degli Studi di Pavia Via A. Bassi, 6 - Pavia RecapiD: E- mail: fabrizio.boffelli@pv.infn.it Tel: Ricevimento studend: su appuntamento Informazioni sul corso Informazioni sugli argomen3 Informazioni sulle modalità d esame LUCIDI delle lezioni Comunicazioni Varie hxp://www2.pv.infn.it/~boffelli/infermierisdca_vigevano_2014_15/ 3

4 Corso propedeudco di MatemaDca e Fisica Programma ASPETTI GENERALI: Fisica e Medicina. Scienza esaba. Metodo Scien3fico ASPETTI DI MATEMATICA: Matema3ca linguaggio della Scienza. Equazioni: cosa sono e come si risolvono. Proporzioni. Conversione di unità di Misura. Potenze e loro proprietà. Potenze a Esponente nega3vo. Potenze di 10. Notazione scien3fica. Lunghezze, superfici e volumi. Misure di superfici e volumi. Calcolo percentuale e uso delle percentuali. Sistemi di riferimento a 2 e 3 dimensioni. Funzioni: definizione e generalità. Funzioni inver3bili. Determinazione di una funzione a scopi sperimentali. Funzioni dipenden3 dal tempo. Proporzione direba inversa: reba e iperbole. Proporzione quadra3ca direba e inversa. Esponenziale e logaritmo. Valori notevoli e proprietà dei logaritmi. Funzione esponenziale. Esponenziale nega3vo. Funzione logaritmica. Misura degli angoli. Seno e coseno. Valori notevoli di seno e coseno. Funzioni trigonometriche. 4

5 Corso di Fisica Medica e Radioprotezione PROGRAMMA DI ESAME Nozioni introdu`ve Definizione di una grandezza fisica e sue dimensioni. Sistemi di unità di misura. Grandezze scalari e grandezze veboriali. Elemen3 di calcolo veboriale. Meccanica Descrizione cinema3ca del moto: traieboria e legge oraria, velocità e accelerazione. Le forze, le leggi della dinamica, i campi di forze, il campo gravitazionale, massa, peso e densità. Lavoro, energia e potenza: energia cine3ca e teorema dell'energia cine3ca, campi conserva3vi, energia potenziale e conservazione dell'energia meccanica, potenza e rendimento di una macchina. Meccanica dei fluidi nei sistemi biologici. Trasporto in regime viscoso Il moto dei fluidi: portata ed equazione di con3nuità. La pressione. Fluidi non viscosi: il teorema di Bernoulli. Fluidi viscosi: moto laminare e moto turbolento. EffeBo della pressione idrosta3ca. Misura della pressione del sangue (sfigmomanometro). Cenni di idrodinamica nei sistemi biologici. Meccanismi di trasporto. Termologia e termodinamica Temperatura e scale termometriche ( K e C). Energia interna. Calore e calore specifico. I gas perfez. I gas reali. I principi della termodinamica. Meccanismi di trasmissione del calore. Diffusione e osmosi Le membrane nei sistemi biologici. Il fenomeno della diffusione. La filtrazione. Cenni sugli equilibri gas- liquido. Membrane semipermeabili e osmosi. Cenni sulle applicazioni della diffusione, della filtrazione e dell osmosi al corpo umano. Fenomeni elexrici Carica elebrica e forza di Coulomb. Il campo elebrico e il potenziale elebrico. La capacità di un condubore e il condensatore. La corrente elebrica e le leggi di Ohm. EffeBo termico della corrente elebrica. Cenni sui fenomeni magne3ci. Fenomeni ondulatori. Emissione ed assorbimento di radiazioni Le onde: descrizione e caraberis3che. Il suono, ultrasuoni ed applicazioni. Le onde elebromagne3che. Richiami sugli atomi. I nuclei e le forze nucleari. La radioazvità in medicina nucleare. Le radiazioni X: produzione e assorbimento. Immagini radiologiche. Radioprotezione dei lavoratori e dei pazien3 nelle azvità sanitarie. Cenni di dosimetria. 5

6 TESTI CONSIGLIATI: F. Borsa, G. Introzzi, D. Scannicchio, ELEMENTI di FISICA - per diplomi di indirizzo medico biologico, ed. UNICOPLI (1997) Montagna P., Panzarasa A., Dalla matema;ca alla fisica: richiami di matema;ca e semplice esercizi di fisica tra scuola superiore e università, ed. CLU, Pavia 2003 (consigliato per chi è carente di matema3ca e fisica) Per approfondire la materia: D. Scannicchio, Fisica Biomedica, ed. Edises, III edizione, 2013 E. Zingoni, F. Tognazzi, A. Zingoni, Fisica biomedica, ed. Zanichelli, 1998 D. Scannicchio, Esercizi e problemi di Fisica - con indirizzo medico biologico, ed. Unicopli, Milano, 1996 M. Fazio, G. Tosi et al., Fondamen; di fisica e biofisica, ed. Sorbona, 1990 P. Davidovits, Physics in biology and medicine, ed. Pren3ce- Hall, 1975 Non solo libro, non solo trasparenze! 6

... ma io non ho mai faxo Fisica... Non importa!

argomen3 necessari a superare l esame senza problemi e senza troppa fa3ca.

Devi affrontarlo subito, non aspebare gli esami: forse devi ristudiare gli argomen3

7 ... ma io non ho mai faxo Fisica... Non importa! Il corso di Fisica non presuppone conoscenze preliminari, ma al suo interno traba tuz gli argomen3 necessari a superare l esame senza problemi e senza troppa fa3ca. Però non senza studiare... ma io non so la MatemaDca... ABenzione: questo è il vero problema! Devi affrontarlo subito, non aspebare gli esami: forse devi ristudiare gli argomen3 fondamentali del corso propedeu3co o su un libro di scuola superiore, allenando3 a fare esercizi. Tutorato Tutor: VIOLA INTROINI viola.introini01@ateneopv.it 7

8 ... hai voluto la bicicletta? Pedala!!! Buon lavoro e in bocca al lupo! 8

9 Fisica e Medicina A che serve la Fisica in ambito medico? Perchè studiare Fisica anche se non interessa? Che cosa è importante e che cosa invece si può dimenticare? Ovvero: Scienza = disciplina basata su fatti sperimentali Scienza esatta = scienza in grado di associare un errore alle proprie previsioni Es. FISICA MEDICINA ASTROLOGIA SCIENZA SI SI NO SCIENZA ESATTA SI NO NO Fisica Medicina = dalla stessa causa discende lo stesso effetto = dalla stessa causa possono discendere diversi effetti Il ponte tra le due scienze è dato dalla statistica. Es. E impossibile prevedere la durata della vita (effexo) di un paziente affexo da tumore (causa). E possibile stabilirne la probabilità di sopravvivenza sulla base dell analisi stadsdca di mold altri paziend con lo stesso tumore. 9

10 Il metodo sciendfico Metodo scientifico (sperimentale - galileiano) Esperimento riproducibile in ogni tempo e in ogni luogo Valutazione dell errore Elaborazione della teoria Uso della matematica Analisi statistica dei dati 10

MatemaDca linguaggio della Scienza Metodo scientifico = Esperimento + Teoria Elaborazione e verifica quandtadva di leggi fisiche Osservazione e descrizione quandtadva dei fenomeni naturali

11 MatemaDca linguaggio della Scienza Metodo scientifico = Esperimento + Teoria Elaborazione e verifica quandtadva di leggi fisiche Osservazione e descrizione quandtadva dei fenomeni naturali Misura di grandezze fisiche unità di misura, equivalenze, notazione scientifica (potenze di 10) Relazioni tra grandezze fisiche operazioni algebriche, potenze e loro proprietà,equazioni 11

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