Programma esteso di Fisica Medica per il Test di Medicina 2025

Chi ha tentato il quiz lo scorso anno ricorderà la sezione “Fisica” ridotta a pochi quesiti a crocette. Oggi il Ministero parla esplicitamente di Fisica Medica: il numero di domande non è esploso, ma la profondità degli argomenti sì.

Servono collegamenti clinici, formule universitarie di primo anno e capacità di leggere grafici e unità senza calcolatrice.

Fondamenti matematici e analisi dimensionale

• Numeri, notazione scientifica, ordini di grandezza: allenarsi a spostare la virgola di tre posti ⇄ passare da mmol L⁻¹ a mol m⁻³ in due step.
• Errori e incertezze: l’errore assoluto/relativo non appariva nei quiz 2024, ma è la base per ragionare su sensibilità e specificità degli strumenti diagnostici.
• Analisi dimensionale: riconoscere che Joule = kg m² s⁻² aiuta a evitare distrazioni nelle equivalenze.

Cinematica dettagliata

Moto in 1D

• Legge oraria generale: x(t) = x₀ + v₀t + ½at².
• Lettura di grafici s-t (pendenza = v) e v-t (area = Δx).
• Caduta libera con g variabile (9,78 – 9,83 m s⁻²) se il quesito cita latitudine o altitudine.

Moto in 2D

• Parabola balistica: portata R = v₀² sin2θ / g. Nei test viene usata per lancio di farmaci aerosolizzati.
• Moto circolare con accelerazione centripeta a = v²/r o ω²r, fondamentale per centrifughe di laboratorio.

Moto armonico

• Equazione x = A sin(ωt + φ), con ω = √(k/m) per la molla o √(g/L) per il pendolo piccolo angolo.
• Collegamento con la risonanza degli ultrasuoni e vibrazioni meccaniche in imaging.

Dinamica e biomeccanica di base

• I tre principi di Newton con sistematica applicazione a barelle su ambulanze (sistemi non inerziali ⇒ forze apparenti).
• Attrito statico vs dinamico: µₛ > µ_d, domande su percentuali di attrito nei guanti chirurgici.
• Leve anatomiche di primo, secondo, terzo genere: avambraccio come leva di terzo, piede in punta come seconda. Calcolo del vantaggio meccanico V = F_out / F_in.
• Momento torcente τ = r × F e condizioni di equilibrio ΣF = 0, Στ = 0: usato nelle simulazioni di postura e baricentro per prevenzione cadute in geriatria.

Energia meccanica estesa

• Teorema lavoro-energia : ΔK = ΣL.
• Energia potenziale gravitazionale con riferimento all’altezza del sacchetto di nutrizione enterale.
• Energia elastica U = ½k(Δx)², citata per calcolare la spinta di uno stent autoespandibile.
• Potenza media e istantanea: P = W/t = F·v, applicata alla gittata cardiaca (P ≈ ΔP·Q).

Meccanica dei fluidi aggiornata

Fluidostatica

• Legge di Stevino: Δp = ρgΔh, cardine per la colonna manometrica di un catetere vescicale.
• Spinta di Archimede con densità relativa: utile nelle domande su ossa osteoporotiche in acqua.

Fluidodinamica

• Equazione di Bernoulli p + ½ρv² + ρgh = costante. Spesso semplificata in versione “torna-subito” per analizzare stenosi carotidea.
• Legge di Poiseuille Q = πΔp r⁴ / (8ηl). La dipendenza r⁴ è gettonata: un raddoppio del raggio quadruplica la portata.
• Numero di Reynolds Re = ρvd/η – indice di regime laminare (< 2000) o turbolento (> 4000) nei vasi sanguigni.

Capillarità e tensione superficiale

• Equazione di Jurin h = 2γcosθ /(ρgr). Compare in quiz che chiedono perché il sangue risale nelle cannule di vetro sottile.

Termologia e termodinamica pratica

• Primo Principio ΔU = Q – L (con segno ingegneristico medicina-friendly).
• Capacità termica C e calore specifico c, Q = mcΔT: calcolo del calore necessario a portare un infusore da 4 °C a 37 °C.
• Trasformazioni tipiche:
• Isoterma nel polmone (PV = costante)
• Adiabatico nel laringoscopio in cui il gas si espande senza scambio di calore.
• Ciclo di Carnot: η = 1 – T_c / T_h. Nessuna macchina reale lo raggiunge, ma è il benchmark per pompe di calore in criobanche di gameti.

Elettrostatica e correnti biologiche

• Legge di Coulomb e costante k = 8,99 × 10⁹ N·m²·C⁻². Domande su potenziale di membrana.
• Campo elettrico E = F/q, linee di forza e superfici equipotenziali: importantissime per capire i cateteri ablativi.
• Legge di Ohm V = RI, resistenze serie/parallelo e condensatori con C = ε₀ε_rA/d (membrana come dielettrico).
• Circuiti RC: V(t) = V₀(1 – e^{–t/RC}) e costante di tempo τ = RC = 63 % di carica. Quasi mai si chiede il logaritmo, ma sapere “una τ” basta per decifrare l’EEG.

Magnetismo e induzione chirurgica

• Forza di Lorentz F = q v × B, usata per spiegare la deflessione di ioni in spettrometri di massa clinici.
• Legge di Faraday-Neumann-Lenz ε = –N dΦ/dt. Esercizi su anelli che entrano in campi variabili.
• Corrente alternata: valore efficace I_rms = I_peak/√2, P = V_rms I_rms cosφ. È il concetto impiegato per calcolare la potenza di bisturi elettrici.
• Materiali para-, dia-, ferromagnetici: ricordare che Gd³⁺ è paramagnetico e dunque idoneo come mezzo di contrasto in RM.

Ottica geometrica, fisiologica e fibre

• Legge di Snell n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂. Domande su lenti d’ingrandimento in endoscopia.
• Formula delle lenti sottili 1/f = 1/p + 1/q e potere in diottrie D = 1/f(m).
• Difetti visivi:
• Miopia (immagine prima della retina) ⇒ lenti divergenti.
• Ipermetropia ⇒ lenti convergenti.
• Astigmatismo: superficie torica, mai chiesto calcolo, solo concetto.
• Riflessione interna totale θ_c = arcsin(n₂/n₁), n₁ > n₂. Fondamentale per fibre ottiche endoscopiche.

Onde, ultrasuoni e spettro EM

• Equazione onda v = fλ. Nei tessuti v ≈ 1540 m/s, quindi una frequenza 3 MHz → λ ≈ 0,5 mm.
• Intensità I ∝ A², livello sonoro L = 10 log₁₀(I/I₀) dB.
• Effetto Doppler Δf = 2f₀v cosθ / c, domande su stima flusso carotideo.
• Spettro EM: radio → gamma. Solo le lunghezze d’onda tipiche: RM 1–100 MHz; microonde fisioterapia 2,45 GHz; infrarosso 700 nm–1 mm; X 0,01–10 nm.

Radioattività, imaging ionizzante e dosimetria

• Decadimenti α, β⁻, β⁺, γ con equazioni di reazione.
• Attività A = λN, emivita t₁⁄₂ = ln2/λ. Quesiti tipici: I-131 in terapia tiroidea.
• Dose assorbita D (Gray), dose equivalente H (Sievert) con fattori w_R (1 per fotoni, 20 per α).
• Effetto fotoelettrico (domina a basso E) e Compton (dominante in TC).
• Legge di Lambert-Beer I = I₀ e^{–μx}, usata in ossimetria pulsata e calcolo spessori schermanti Pb.

Biofisica integrata “da esame”

• Potenziale di membrana: equazione di Nernst E = 61 mV log([ion]_out/[ion]_in) a 37 °C per ione monovalente.
• Modello circuito equivalente della cellula: R_m in parallelo a C_m, generatore E_m.
• Trasduzione piezoelettrica nei trasduttori US, coefficiente d = Δx/E.
• Sicurezza elettrica: soglia fibrillazione 30 mA a 50 Hz in via transthoracica, classi BF/CF secondo la norma IEC 60601.

Conclusione

Non esiste ancora un programma ministeriale definitivo: incrociando i syllabi ufficiali di atenei e facoltà di riferimento abbiamo ricostruito la traccia più probabile, ma va comunque presa con le pinze perché potrebbe subire variazioni fino alla pubblicazione del bando nazionale.

Appena avremo documenti concreti e linee guida aggiornate, aggiorneremo subito il nostro simulatore TestBuddy, così da offrirvi un filtro mirato già dal prossimo semestre.