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.