Appunti del corso di Fisica 1

La fisica: una scienza sperimentale

"La filosofia naturale è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi agli occhi, io dico l'universo, ma non si può intendere se prima non s'impara a intendere la lingua e conoscer i caratteri nei quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi ed altre figure geometriche, senza i quai mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro labirinto." Il Saggiatore, Galileo Galilei, 1623

Lo studio della Fisica è fondato sul metodo sperimentale, che fu messo a punto da Galileo Galilei. Per capire un fenomeno fisico è necessario anzitutto porsi in situazioni più semplici possibili, eliminando per quanto si riesce, gli aspetti accessori. Ci si arriva con il ragionamento e con una successione di prove sperimentali in cui ci si avvicina via via alla comprensione del fenomeno. Alla fine del processo, in circostanze fortunate, si arriva a immaginare, ad indurre una legge fisica. Il processo di induzione delle leggi della fisica risale quindi dagli effetti alle loro cause, non è logico, ma piuttosto affidato all'intuizione, guidata dai fatti osservati.

In questo corso noi descriviamo il moto di un corpo soggetto a forze. Cominceremo dalla situazione più semplice possibile che è quella del punto materiale. Prima introdurremo gli strumenti matematici che servono a descrivere il moto di un punto materiale e poi le leggi che descrivono come il moto è legato alle forze che agiscono su di esso. Apice del corso sarà il moto di un corpo rigido esteso. Non affronteremo ad esempio il moto di un corpo che muta la sua forma mentre si muove (ad esempio una nuvola).

La meccanica classica

Velocità della luce nel vuoto c = 3 · 10⁸ m/s

La velocità della luce è la stessa in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Ed è un limite invalicabile.

Le grandezze fisiche sono misurabili

La Fisica deve dare a ciascuna grandezza un valore numerico, per far ciò è necessario anzitutto definire un'unità di misura.

La misura di una grandezza è il rapporto tra quella grandezza e la sua unità di misura.

Una stessa grandezza, a seconda della scala va misurata con tecniche sperimentali molto diverse. Per essere sicuri che non si stanno commettendo errori le varie tecniche sperimentali necessitano di avere intervalli di sovrapposizione.

La fisica: una scienza sperimentale

"La filosofia naturale è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi agli occhi, io dico l’universo, ma non si può intendere se prima non s’impara a intender la lingua e conoscer i caratteri nei quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi ed altre figure geometriche, senza i quai mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro labirinto." Il Saggiatore, Galileo Galilei, 1623

Lo studio della Fisica è fondato sul metodo sperimentale, che fu messo a punto da Galileo Galilei. Per capire un fenomeno fisico è necessario anzitutto porsi in situazioni più semplici possibili, eliminando per quanto ci riesce, gli aspetti accessori. Ci si arriva con il ragionamento e con una successione di prove sperimentali in cui ci si avvicina via via alla comprensione del fenomeno. Al fine del processo, in circostanze fortunate, si arriva a immaginare, ad indurre una legge fisica. Il processo di induzione delle leggi della fisica risale quindi dagli effetti alle loro cause, non è logico, ma piuttosto affidato all’intuizione, guidata dai fatti osservati.

In questo corso noi descriviamo il moto di un corpo soggetto a forze. Cominceremo dalla situazione più semplice possibile che è quella del punto materiale. Prima introdurremo gli strumenti matematici che servono a descrivere il moto di un punto materiale e poi le leggi che descrivono come il moto è legato alle forze che agiscono su di esso. Apice del corso sarà il moto di un corpo rigido esteso. Non affronteremo ad esempio il moto di un corpo che muta la sua forma mentre si muove (ad esempio una nuvola).

La meccanica classica

Velocità della luce nel vuoto c = 3 · 10⁸ m/s

La velocità della luce è la stessa in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Ed è un limite invalicabile.

Le grandezze fisiche sono misurabili

La Fisica deve dare a ciascuna grandezza un valore numerico, per far ciò è necessario anzitutto definire un’unità di misura.

La misura di una grandezza è il rapporto tra quella grandezza e la sua unità di misura.

Una stessa grandezza, a seconda della scala va misurata con tecniche sperimentali molto diverse. Per essere sicuri che non si stanno commettendo errori le varie tecniche sperimentali necessitano di avere intervalli di sovrapposizione.

L'ingegneria meccanica e le scale di grandezza del metro

Il sistema internazionale delle unità di misura

• Intervallo di tempo: secondo (s)
• Lunghezza: metro (m)
• Massa: chilogrammo (kg)
• Intensità di corrente: ampere (A)
• Temperatura: kelvin (K)
• Intensità