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La fisica e il metodo sperimentale

La fisica è la scienza che studia i fenomeni naturali e ha per scopo l'enunciazione delle loro leggi generali in forma matematica. Per poter studiare la natura, bisogna condurre delle indagini scientifiche basate sul metodo sperimentale, applicato per la prima volta da Galileo Galilei: mediante l'osservazione associata all'indagine sperimentale si cerca di riprodurre, in condizioni accessibili, controllabili e misurabili, i fenomeni spesso molto complessi che avvengono nel mondo che ci circonda.
Più precisamente il metodo sperimentale è caratterizzato da:


    - osservazione del fenomeno
    - scelta delle grandezze
    - formulazione di ipotesi
    - esperimento per la verifica delle ipotesi
    - formulazione della legge

Il metodo sperimentale consiste in un'analisi critica dei fenomeni. Esso può procedere da casi particolari e arrivare a leggi più generali o viceversa.

Se si formula un'ipotesi sul comportamento di un fenomeno, si fanno degli esperimenti per verificare l'ipotesi. Se i loro risultati sono in accordo con l'ipotesi, questa viene confermata. Altrimenti deve essere abbonata o modificata. Questo metodo, che dalla osservazione del fenomeno risale alla sua legge attraverso esperienze, analogie e ipotesi si chiama metodo induttivo.

Se invece si parte dalla formulazione di una teoria e poi si verifica che sia esatta, tramite esperienze su casi particolari, si applica il metodo deduttivo.
Per questo metodo è necessario progettare delle esperienze per verificare se i vari fenomeni previsti dalla tesi si verifichino davvero. In caso affermativo la teoria è da considerarsi valida, altrimenti deve essere modificata o, in casi estremi, scartata. Le leggi che regolano un certo gruppo di fenomeni si trovano spesso rinuite in una teoria.

Nella ricerca o nella conferma di una legge, il sistema fisico può talvolta essere simulato a mezzo di un computer. Nella scienza la simulazione di un sistema è la rappresentazione del comportamento del sistema a mezzo del comportamento di un altro sistema assunto come modello.
Tutto ciò che può essere misurato viene definito una grandezza fisica.
Per definire le grandezze è necessario stabilire come esse si misurano e con quali dispositivi, mettendole anche in relazione con altre grandezze già definite, in ciò consiste la definizione operativa.

Le grandezze fondamentali, utilizzate in fisica e presenti nel Sistema Internazionale di Unità (SI) approvato durante un congresso a Parigi sono 7: lunghezza, massa, tempo, intensità di corrente, intensità luminosa, quantità di materia, temperatura termodinamica.

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