Autori
Bersani - Bettati - Biagi - Capozzi - Feroci - Lepore - Mita - Ortalli - Roberti - Viglino - Vitturi
48,00 €
Nel programmare questo nuovo testo di Fisica Biomedica per lo studio della materia d’esame per i Corsi di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia, Odontoiatria, Medicina Veterinaria, Farmacia, Scienze e Tecnologie Farmaceutiche, Corsi di Laurea nelle Professioni Sanitarie e in Scienze delle Attività Motorie, abbiamo definito gli obiettivi ed i criteri guida che ci avrebbero dovuto guidare nella elaborazione dei vari argomenti di interesse prevalentemente didattico ad uso degli studenti di questi corsi universitari, usando un formalismo matematico facilmente comprensibile, riducendo al minimo l’uso di derivate e di integrali, limitandolo solo ai casi indispensabili e corredando ciascun capitolo di esercizi esplicativi con le relative soluzioni.
Dopo aver richiamato le nozioni di matematica essenziali per la comprensione della materia trattata, sono state descritte le principali Leggi della fisica classica, che sono irrinunciabili ed essenziali per la comprensione di qualsiasi fenomeno fisico e biologico.
I capitoli successivi sono stati corredati da esercizi risolti con lo scopo di fornire allo studente una guida per l’applicazione delle leggi fisiche.
Ogni capitolo riporta esempi applicativi delle leggi fisiche esposte con particolare riferimento alle tematiche proprie di Medicina, Odontoiatria e Biologia, allo scopo di evidenziare quanto importante sia il contributo di questa disciplina per la comprensione dei fatti naturali. Si tratta di un approfondimento compatibile con i crediti formativi destinati al corso.
Alla fine del testo è stata inserita una Appendice di Complementi integrativi ed esplicativi ad uso degli studenti più volenterosi.
Gli Autori
Indice generale
Capitolo 1
RICHIAMI DI MATEMATICA E GRANDEZZE FISICHE (D.G. Mita)
1.1 Richiami di matematica
11.1.1 Il concetto di funzione
11.1.2 Grafico di una retta
21.1.3 Grandezze direttamente proporzionali
41.1.4 Grandezze inversamente proporzionali
41.1.5 Le funzioni trigonometriche
61.1.6 Significato geometrico delle funzioni sinα, cosα e tgα
91.1.7 Funzioni speciali
91.1.8 Definizione di derivata
111.1.9 Definizione di integrale
121.2 Grandezze fisiche
131.2.1 Sistema Internazionale: SI
131.2.2 Dimensioni – Analisi dimensionale
151.3 Grandezze vettoriali
161.3.1 Segmenti orientati
161.3.2 I vettori
171.3.3 Componente di un vettore lungo una retta
181.3.4 Componenti di un vettore in un piano cartesiano
181.3.5 Componenti di un vettore in uno spazio tridimensionale
191.3.6 Operazioni con i vettori
191.4 Teoria degli errori
271.5 I campi in fisica
321.5.1 I campi scalari
321.5.2 I campi vettoriali
341.6 Uso delle scale logaritmiche
34Esercizi
39Appendice
54Capitolo 2
MECCANICA (P.F. Biagi, L. Feroci)
2.1 Generalità
612.1.1 Relatività del moto
612.1.2 Posizione di un corpo
622.1.3 Dimensioni e moto dei corpi
632.2 Cinematica
642.2.1 Generalità
642.2.2 Moti fondamentali
662.2.3 Moti nello spazio
692.3 Dinamica
732.3.1. Alcune grandezze caratteristiche
732.3.2 I Principi della Meccanica
792.3.3 Forze
812.3.4 Ulteriori grandezze caratteristiche
872.3.5 I teoremi energetici
942.4 Statica
982.4.1 Generalità
982.4.2 Tipi di equilibrio
992.4.3 Equilibri ed energia potenziale gravitazionale
1002.4.4 Equilibrio dei corpi appoggiati su piano orizzontale
1012.5 Elasticità
1022.5.1 Costanti elastiche
1032.6 Complementi
1042.6.1 Rototraslazioni
1042.6.2 Moto pendolare
1052.6.3 Sistemi di punti materiali
1062.6.4 Centro di massa
109Applicazioni
A.1 Cunei e leve
127A.2 Uomo ed equilibrio
132A.3 Quantità di moto (applicazioni per l’uomo)
134A.4 Cuspidi (applicazioni in odontoiatria)
138A.5 Polo di traslazione (applicazioni in odontoiatria)
140Capitolo 3
I FLUIDI (I.Ortalli, S. Bettati)
3.1 Caratteristiche generali
1433.1.1 Massa volumica
1433.1.2 Pressione
1443.1.3 Forze di coesione
1463.1.4 Tensione superficiale
1473.1.5 Capillarità
1493.1.6 Formula di Laplace
1513.2 Equilibrio dei fluidi
1523.2.1 Introduzione
1523.2.2 Forze esercitate sui corpi immersi: principio di Archimede
1533.2.3 Legge di Stevino
1553.2.4 Legge di Pascal
1593.3 Caratteristiche dei gas
1603.3.1 Considerazioni generali sui gas
1603.3.2 Pressione atmosferica
1613.3.3 Legge di Boyle-Mariotte
1633.3.4 Dilatazione dei gas
1643.3.5 Equazione di stato dei gas reali
1663.4 Moto dei liquidi ideali
1673.4.1 Regime stazionario
1673.4.2 Portata o flusso di un fluido
1683.4.3 Teorema di Bernoulli
1703.4.4 Teorema di Torricelli
1723.4.5 Tubo di Venturi
1723.5 Moto dei liquidi reali
1733.5.1 Liquidi reali
1733.5.2 Viscosità
1753.5.3 Legge di Poiseuille
1763.5.4 Resistenza al moto di un fluido
1783.5.5 Resistenze al movimento di un corpo nei fluidi
1803.5.6 Regime turbolento e numero di Reynolds
1823.6 Cenni sulla teoria cinetica dei gas
1853.7 Fluidi Newtoniani e non Newtoniani
189Applicazioni
A.1 Contenuto idrico del corpo umano
196A.2 Respirazione alle grandi altezze
197A.3 Respirazione sott’acqua
199A.4 Stenosi e aneurisma
200A.5 Embolia gassosa
202A.6 Il sangue
203A.7 Elasticità dei vasi sanguigni
208Capitolo 4
TERMODINAMICA (G. Roberti)
4.1 Temperatura e calore
2134.2 La dilatazione termica
2154.3 Termometri e scale Termometriche
2164.4 Il termometro clinico
2184.5 Capacità termica e calore specifico
2204.6 Il trasporto del calore
2214.6.1 Il trasporto di calore per conduzione
2214.6.2 Il trasporto di calore per convezione
2244.6.3 Il trasporto di calore per irraggiamento
2254.7 Le leggi della calorimetria ed i calorimetri
2274.8 Nomenclatura termodinamica: sistema, ambiente, stato, trasformazione
2294.9 Esperienza di Joule
2304.10 Il 1° principio della termodinamica
2314.11 Classificazione delle trasformazioni
2334.12 Capacità termica e calori specifici dei gas
2364.13 La funzione di stato entalpia
2374.14 Cambiamenti di stato
2394.15 Il rendimento di una macchina termica ed il teorema di Carnot
2404.16 L’evoluzione spontanea di un sistema
2424.17 La funzione di stato entropia
2434.18 Il significato microscopico di entropia
2474.19 Energia libera e entalpia libera
2484.20 I potenziali termodinamici
251Esercizi
253Capitolo 5
FENOMENI DI NATURA ONDULATORIA (P. Viglino)
5.1 Onde trasversali, onde longitudinali
2695.2 Il modello di Huygens
2725.3 Onde monocromatiche e non, cenni sull’analisi di Fourier
2735.4 Riflessione e rifrazione
2755.5 Interferenza
2785.6 Onde stazionarie
2805.7 Effetto Doppler
282Capitolo 6
ONDE ACUSTICHE (M. Lepore)
6.1 Introduzione
2856.2 Natura e velocità del suono
2856.3 Onde acustiche in movimento
2886.4 Intensità delle onde sonore
2896.5 Produzione di onde sonore. La voce umana
2916.6 Rivelatore di suoni: l’orecchio umano
2936.7 La risposta del sistema uditivo
2956.8 Proprietà soggettive del suono: volume, tono e timbro
2976.9 Effetto Doppler nelle onde acustiche
298Applicazioni
A.1 Ultrasuoni: applicazioni in Medicina e Odontoiatria
299Capitolo 7
ELETTROSTATICA (V. Capozzi)
7.1 La carica elettrica
3037.2 Legge di Coulomb
3057.3 Campo elettrico nel vuoto prodotto da una carica puntiforme
3077.4 Campo elettrico prodotto da due o più cariche puntiformi
3097.5 Linee del campo elettrico
3117.6 Energia potenziale elettrostatica
3137.7 Potenziale elettrostatico e differenza di potenziale
3157.7a Definizione di elettronvolt
3167.7b Nuova unità di misura del campo elettrico
3167.8 Analogia tra potenziale gravitazionale e potenziale elettrostatico
3177.9 Relazione tra potenziale elettrico e campo elettrico
3187.10 Potenziale elettrico in un campo elettrico uniforme
3197.11 Energia potenziale di due cariche puntiformi
3207.12 Potenziale elettrico generato da una carica puntiforme
3227.13 Superfici equipotenziali
3237.14 Dipolo elettrico
3267.15 Conduttori e isolanti (o dielettrici)
3297.16 Campo elettrico all’interno di un conduttore metallico
3307.17 Induzione elettrostatica
3327.18 Schermo elettrostatico
3337.19 Capacità elettrica di un conduttore
3347.20 Condensatori
3357.21 Energia elettrostatica di un condensatore
3377.22 Capacità equivalente di condensatori collegati in parallelo e in serie
3387.23 Dielettrici
3417.24 Legge di Coulomb in presenza di un dielettrico
3437.25 Polarizzazione dei dielettrici
344Applicazioni
A.1 Defibrillatore cardiaco
351Capitolo 8
CORRENTE ELETTRICA (V. Capozzi)
8.1 Definizione di corrente elettrica
3538.2 Convenzione sul verso della corrente elettrica
3548.3 Densità di corrente elettrica
3558.4 Velocità media delle cariche elettriche libere in un conduttore
3578.5 Legge di Ohm (1826)
3608.6 Resistività elettrica
3628.7 Conduttività elettrica
3668.8 Effetto Joule e potenza elettrica
3678.9 Corrente alternata
3708.10 Valori efficaci della tensione alternata e della corrente alternata
3728.11 Conduzione nei liquidi
3738.12 Conduzione elettrica nelle soluzioni elettrolitiche
3768.13 Generatori di tensione e forza elettromotrice
3808.13.1 Applicazioni: collegamenti di generatori in continua
3828.14 Corrente in un circuito elettrico
3848.15 Caduta di tensione su una resistenza elettrica
3868.16 Collegamento di resistenze elettriche in serie e in parallelo
3878.17 Leggi di Kirchhoff
3918.18 Circuiti RC
395Applicazioni
A.1 Elettrobisturi (applicazione dell’effetto Joule in medicina)
405A.2 Elettroforesi (applicazione biomedica della conducibilità elettrica delle soluzioni)
407A.3 Pace-maker (applicazione dei circuiti RC)
409A.4 Criteri di sicurezza e rischi connessi con l’elettricità
411Capitolo 9
CAMPO MAGNETICO E CORRENTI INDOTTE (V. Capozzi)
9.1 Magneti e campo magnetico
4199.2 Corrente elettrica e campo magnetico
4269.3 Forza su una corrente elettrica in presenza di un campo magnetico (esperienza di Faraday)
4289.4 Campo magnetico prodotto da un filo rettilineo percorso da corrente elettrica (Legge di Biot e Savart)
4309.5 Forze fra due conduttori paralleli percorsi da corrente (esperienza di Ampère)
4329.6 Campo magnetico di una spira circolare percorsa da corrente
4359.7 Interazioni campo magnetico – corrente elettrica
4389.7.1 Momento torcente agente su una spira percorsa da corrente in presenza di un campo magnetico
4389.7.2 Principio di equivalenza di Ampère
4409.8 Campo magnetico di un solenoide
4429.9 Teorema di Ampère
4439.10 Forza agente su una carica in moto in un campo magnetico (Forza di Lorentz)
4499.11 Moto di una carica elettrica in un campo magnetico uniforme
4509.12 Origine del campo magnetico nella materia
4539.13 Proprietà magnetiche della materia
4559.14 Permeabilità magnetica dei materiali
4619.15 Flusso del campo magnetico
4639.16 Induttanza di un circuito elettrico
4669.17 Induzione elettromagnetica
4689.18 Legge di Faraday-Neumann (1831)
4719.19 Legge di Lenz
4769.20 Forza elettromotrice indotta in un conduttore in moto in un campo magnetico uniforme
4789.21 Corrente indotta in una spira in moto in un campo magnetico uniforme
4839.22 Autoinduzione elettromagnetica
4879.23 Energia del campo magnetico
4899.24 Densità di energia del campo magnetico
490Applicazioni
A.1 Spettrometro di massa
496A.2 Misuratore elettromagnetico di flusso
498Capitolo 10
OTTICA (P. Viglino)
10.1 Onde elettromagnetiche
50110.2 Cenni di ottica fisica
50310.2.1 La polarizzazione della luce
50310.2.2 Luce coerente
50610.2.3 Diffrazione
50610.2.4 Dispersione della luce
50810.3 Ottica geometrica
50910.3.1 Il diottro
50910.3.2 Lenti sottili
51210.3.3 Costruzione grafica della immagine di una lente sottile
51510.3.4 Aberrazioni ottiche
518Applicazioni
A.1 Dispositivi ottici
520A.2 L’occhio dell’uomo
520A.2.1. Difetti ottici dell’occhio
522A.2.2 Acuità visiva
524A.2.3 Il meccanismo della visione
525A.2.4 La percezione del colore
526A.3 La lente di ingrandimento o microscopio semplice
529A.4 Il microscopio composto
531A.5 La macchina fotografica
533A.6 Le fibre ottiche e loro applicazioni in medicina
534Capitolo 11
RADIAZIONI (A. Vitturi, F. Bersani)
11.1 Introduzione
53711.2 Radiazioni, decadimenti radioattivi e legge dei decadimenti radioattivi
54211.3 Tempo di dimezzamento biologico
54511.4 I decadimenti più diffusi e le associate radiazioni
54611.5 Interazione delle radiazioni con la materia e cenni di dosimetria
54911.6 Effetti biologici delle radiazioni non ionizzanti
553Applicazioni
A.1 Natura e caratteristiche dei principali radioisotopi utilizzati in campo medico
570A.2 Curva di decadimento e suo uso pratico
571A.3 Tempi di dimezzamento fisico e biologico: loro valutazione in qualche caso
572A.4 Gli isotopi del Boro e la BNCT (Boron Neutron Capture Therapy): una terapia basata sulla cattura di neutroni da parte di nuclei di Boro
574A.5 Un’applicazione del decadimento β-: l’uso del 14-C per datazione
576A.6 Attività naturale: il decadimento del radon
577A.7 Un’applicazione del decadimento β+: la tomografia ad emissione di positroni (PET)
578A.8 Applicazione di radiazione γ: tecnica SPECT (Single Photon Emission Computerized Tomography - Tomografia basata sulla emissione singola di fotoni)
579Capitolo 12
TECNOLOGIE E STRUMENTAZIONI BIOMEDICHE (P. Viglino)
12.1 Introduzione
58312.2 Interazione radiazione materia
58312.3 Classificazione dei principali tipi di spettroscopie
58512.4 I livelli energetici
58612.5 Distribuzione delle molecole nei vari livelli energetici
58812.6 Probabilità di transizione, regole di selezione
58912.7 Assorbimento, emissione, saturazione e rilassamento
589Applicazioni
A.1 Spettroscopia UV-Visibile
591A.2 Spettroscopia infrarossa
595A.3 LASER (Light Amplification by Stimulated Emission Radiation)
596A.3.1 Applicazioni del laser in medicina
600A.4 Tecniche topografiche
601A.5 Tecnologie basate sulla medicina nucleare
603A.5.1 SPECT
604A.5.2 PET
605A.6 Tomografia assiale computerizzata (TAC)
606A.7 Risonanza magnetica nucleare (NMR)
608A.7.1 I nuclei ed il paramagnetismo nucleare
608A.7.2 Distribuzione degli spin nucleari in un campo magnetico
610A.7.3 Il rotating frame
610A.7.4 Il rilassamento spin reticolo
612A.8 Spettroscopia NMR; il Chemical Shift
617A.8.1 L’accoppiamento spin-spin
618A.8.2 Spettroscopia NMR in vivo
619A.9 Termografia
619A.10 Applicazioni delle radiazioni in terapia
620Appendice
COMPLEMENTI (L. Feroci)
1.1 GENERALITÀ
6251.1.1. Possibilità di rilevazione naturale e strumentale dell’uomo
6251.1.2 Le forze fondamentali della fisica
6281.1.3 Forza, Tensione, Sforzo
6291.1.4 Visione unitaria dei campi gravitazionale, elettrico e magnetico
6301.1.5 Il concetto di resistenza in fisica
6341.2 MECCANICA
6361.2.1 Conservazione dell’energia meccanica e attrito
6361.2.2 Elementi elastici in serie e parallelo
6371.2.3 Meccanica: sistemi di unità di misura ancora in uso nei testi di fisica
6391.3 LIQUIDI
6411.3.1 Misure di pressione in un liquido in moto
6411.3.2 Velocità di flusso media e massima
6441.3.3 Azione pressoria sulla parete di un tubo curvo (arco aortico)
6441.3.4 Pompa per il sangue
6461.3.5 Resistenza al flusso
6471.4 TERMODINAMICA
6491.4.1 L’uomo e l’entropia
6491.4.2 Scambi termici “uomo-ambiente”
6501.4.3 Scambiatori di calore
658Indice analitico
663No customer comments for the moment.
