Concetti Chiave
- La fisica studia i fenomeni naturali, cercando di definire leggi universali per comprendere le relazioni tra le grandezze fisiche e le loro variazioni.
- La Fisica Classica si basa su concetti di spazio e tempo assoluto e include discipline come meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica e acustica.
- La Fisica Moderna, sviluppatasi nel XX secolo, ha introdotto teorie rivoluzionarie come la Relatività di Einstein e la Meccanica Quantistica, concentrandosi su atomi, nuclei e particelle.
- Le leggi fisiche sono espressioni matematiche universali che spiegano regolarità naturali e sono valide per qualsiasi fenomeno.
- Le grandezze fondamentali della fisica sono sette: lunghezza, massa, tempo, temperatura, intensità di corrente, intensità luminosa e quantità di sostanza, ciascuna con la propria unità di misura nel Sistema Internazionale.
In questo appunto viene spiegato che cosa è la fisica e il suo campo applicativo, sono definiti, inoltre, alcuni concetti base come quelli di legge fisica e grandezza fisica. All'interno di questo testo sono introdotte anche le grandezze fondamentali e alcuni esempi pratici di conversione utili per passare da una unità di misura ad un'altra.
Indice
Che cos'è la fisica?
La fisica è la scienza che studia i fenomeni naturali per stabilire principi in grado di misurare le proprietà di questi fenomeni.
L'obiettivo è di definire delle leggi universali che regolano le relazioni tra le grandezze stesse e le loro variazioni. La fisica può essere divisa in due grandi branche: Fisica Classica e Fisica Moderna.
La Fisica Classica
Con Fisica Classica si definisce quella parte della fisica che fonda i suoi studi sui concetti di spazio e di tempo assoluto e sul principio di causa ed effetto. Storicamente possiamo individuare cinque branche differenti che possono essere annoverate sotto la definizione di Fisica Classica:
- Meccanica Ha come oggetto di studio l'equilibrio e il moto dei corpi
- Termodinamica Si occupa dello studio dei fenomeni termici
- Elettromagnetismo Pone il suo interesse sull'approfonidmento dei fenomeni elettrici
- Ottica Branca della fisica dedicata allo studio dei fenomeni luminosi
- Acustica Si occupa dello studio dei fenomeni sonori
La Fisica Moderna
Nasce e si sviluppa agli inizi del XX secolo portando con se una vera e propria rivoluzione scientifica che mette in crisi gran parte della struttura teorica della Fisica Classica. Le principali teorie della Fisica Moderna sono la Relatività di Einstein e la Meccanica Quantistica. Tra i principali settori di studio di questa sezione della fisica troviamo:
- Fisica Atomica Ha come oggetto lo studio dell'atomo come sistema isolato. Essa prevede lo studio di elettroni, nuclei atomici e della loro disposizione, approfondisce inoltre i processi mediante i quali tali disposizioni cambiano.
- Fisica Nucleare Si occupa dello studio del nucleo atomico, dei suoi elementi costituenti: protoni e neutroni, e delle loro interazioni.
- Fisica delle particelle elementari Pone il suo interesse sullo studio dei costituenti e delle interazioni fondamentali della materia e della radiazione.
Cos'è una legge fisica?
Una legge fisica è una "regolarità" della natura esprimibile in forma matematica.
Le leggi fisiche sono universali, cioè non sono valide per un singolo fenomeno, ma risultano sempre valide.
Un aiuto per comprendere cosa sia una legge fisica ci viene fornito da Albert Einstein: «Tutto ciò che non si condensa in un'equazione non è scienza»
Che cos'è una grandezza fisica?
Una grandezza fisica è una caratteristica di un oggetto o di un fenomeno che può essere misurata.
Per ulteriori approfondimenti sulle grandezze fisiche vedi anche qua
Come si misura una grandezza fisica?
Per misurare una grandezza fisica bisogna confrontarla con l'unità di misura campione. Tale unità è una grandezza assunta come campione e termine di confronto per misurare tutte le grandezze della stessa specie.
Come si definisce operativamente una grandezza fisica?
Per definire operativamente una grandezza fisica bisogna stabilire il procedimento di misura e scegliere un campione come unità di misura, in questo modo viene identificato, in maniera univoca ed universale, il modo con cui la grandezza in questione viene misurata.
Quali sono le grandezze fondamentali?
In fisica le grandezze fondamentali sono sette: lunghezza, massa, intervallo di tempo, temperatura, intensità di corrente, intensità luminosa e quantità di sostanza.
Il Sistema Internazionale di Misura stabilisce le unità di misura da attribuire a ciascuna grandezza: il metro per le lunghezze,il kilogrammo per la massa, il secondo per il tempo, il kelvin per la temperatura, l'ampere per l'intensità di corrente, la candela per l'intensità luminosa, la mole per la quantità di sostanza.
Per ulteriori approfondimenti sul Sistema Internazionale di Misura vedi anche qua
Che cos'è una conversione?
La conversione delle unità di misura è l'utilizzo di operazioni aritmetiche o funzioni complesse con l'obiettivo di calcolare il valore di una grandezza espressa in un'unità di misura diversa rispetto all'unità di misura associata al valore noto.
Per attuare tale conversione è spesso conveniente ricorrere alla notazione scientifica.
Un numero è scritto in notazione scientifica se è nella forma di un prodotto tra un numero decimale, compreso tra 1 e 9, e una potenza di 10 con all'esponente un numero intero.
es.
Domande da interrogazione
- Che cos'è la fisica e quali sono le sue principali branche?
- Cos'è una legge fisica e come si esprime?
- Come si misura una grandezza fisica?
- Quali sono le grandezze fondamentali in fisica?
- Che cos'è una conversione delle unità di misura?
La fisica è la scienza che studia i fenomeni naturali per stabilire leggi universali. Si divide in Fisica Classica, che include meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica e acustica, e Fisica Moderna, che comprende la relatività e la meccanica quantistica.
Una legge fisica è una regolarità della natura esprimibile in forma matematica e universale. Albert Einstein ha affermato che tutto ciò che non si condensa in un'equazione non è scienza.
Per misurare una grandezza fisica, bisogna confrontarla con un'unità di misura campione, che serve come termine di confronto per misurare tutte le grandezze della stessa specie.
Le grandezze fondamentali in fisica sono sette: lunghezza, massa, intervallo di tempo, temperatura, intensità di corrente, intensità luminosa e quantità di sostanza, ciascuna con la propria unità di misura nel Sistema Internazionale.
La conversione delle unità di misura è l'uso di operazioni aritmetiche per calcolare il valore di una grandezza in un'unità diversa. Spesso si utilizza la notazione scientifica per facilitare la conversione.
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