Appunti completi di Fisica - Parte 1

IL METODO SCIENTIFICO

DEFINIZIONE OPERATIVA DI UNA GRANDEZZA FISICA

Studio di un fenomeno mediante il METODO GALILEIANO:

1. Il fenomeno viene riprodotto, descritto, confrontato con altri simili e classificato (fase descrittiva).
2. Si fissano gli aspetti fondamentali da osservare nel determinare il fenomeno (fase sperimentale).
3. Si cerca di studiare il fenomeno nelle condizioni di massima ripetibilità, eliminando gli aspetti secondari e approfondendo quelli fondamentali.
4. Si enunciano mediante alcuni numeri parametri del fenomeno sfruttandone anche tabelle, grafici, diagrammi e leggi matematiche, utili anche al tiro di trovare altre relazioni tra parametri e fattori che governa il fenomeno (fase teorica).

I parametri che descrivono il fenomeno possono essere classificati in due categorie: grandezze fisiche e indici di stato fisico.

• Le GRANDEZZE FISICHE sono gli enti per cui è possibile definire unità di misura e un criterio di confronto di questa con la grandezza data.
• Gli INDICI DI STATO FISICO individuano un modo di esprimere mediante numeri lo stato di un corpo.

Le grandezze possono essere misurate operativi segrando procedure definite in termini di parametri misurativi e certe per determinante.

Grandezze fondamentali e grandezze derivate.

Grandezze omogenee.

DEF: Un insieme omogeneo di enti è una grandezza se ad essi è possibile definire un'unità di misura all'interno dell'insieme e ad elementi qualsiasi di esso, è possibile far corrispondere un numero reale positivo con: 1. confronto A ≥ B (criterio di confronto) 2. somma C = A + B (criterio di somma)

MISURAZIONE DI UNA GRANDEZZA FISICA

DEF: Si definisce MISURA di una grandezza fisica il numero che rappresenta il rapporto tra la grandezza considerata e quella scelta come unità. Il rapporto varia quanto varia il limite di completa nella grandezza misurata.

• Mediante procedure di misurazione, i parametri fisici misurabili vengano rappresentati dai numeri numeri operativi e si misure.

La misurazione può essere effettuata in 3 modi:

1. MISURAZIONE DIRETTA Consiste nel confrontare mediante un opportuno strumento una grandeur G con un'altra della stessa specie detta unità, e nel determinare quante volte G contiene l'unità (g).

Q = g / L

L = unità di misura

specie della grandezza

Ogni grandezza fisica ha dunque,

• SPECIE
• MISURA
• UNITÀ

Misurazione Indiretta

Se non è possibile stabilire un confronto tra tra grandezze, l'unità di misura si ricorre a deduzioni teoriche-analitiche per es. misura della grandezza X partendo dalle n grandezze x₁, x₂, ..., x_n, misurate direttamente.Per misure non di M.Siva di K detto indiretto o semiotta:

1. Misurare una grandezze "ak".
2. Trovare nel lungo fisico le relaz. ad altre grandezze misurabili direttamente.
3. Sostituire alla formula una vista di min. ai. ess. ciascuna a max. di quest'ultima.
4. Strumente specialistici che il numero di volte esigibile la misura graduata.

Misurazione con i Sentimenti Tarabili

Si realizza una misura con un grandezzo in grado di effettuare autovalutazioni il contrato tra la grandezza e unità di misura.

È il rapporto ai proporiti in misura che le determiniamo la bontà.S _min in misura è il minimo e in misura che lo

Precisione di misura: rilevati dopoi errori intrinseci della minima (e un fare di miniatura ed eseguibili all'avvenire con cui lo strumento è costruto

• Accuratezza
• Prontezza: indica la rapidità con cui lo strumento è un grado di forline nel immeditato

Nota:J _M ↑ qualità↑ accuratezza ↑ qualità↑ prontezza ↑ qualità

Gli Errori di Misura

• Definizione di errore

Il processo di misurazione non fornisce mai il valore esatto di una grandezza, ma consente solo di sapere con un grado probabilità il valore compreso entro certi limiti.

& estringo un intereval per indicati compresi tra la misura minima X_m e quella maxina X_M.

• Si definice Errore assoluto la lunginessi del interevallo all'interno del viso il valore reale delle grandezze, avente il contentuto

X_M - X_mΔx = -------------------2

• Si definisce Errore relatio il rapporto tra l'errore aissoluo Δx ed il valore del punto centrale poa il misura di intercapta

Δx X_M-X_mC_I = ------- = ---------------------X_o X_m + X_M

---------------- --> è adincetonale

X_o = -------------- VALORE CENTRALE

X_M + X_m ------------------------ 2

CINEMATICA DEL PUNTO MATERIALE

INTRODUZIONE

Con il termine MECCANICA CLASSICA si intende l'insieme delle teorie meccaniche formulate a partire dalla fine del '600 compreso all'interno della fisica classica.La meccanica classica è applicabile ai CORPI CONTINUI (corpi per i quali si assume che la materia sia distribuita uniformemente e che non ci si riferisca al "campo" quantico, a velocità non prossime a quelle della luce).All'interno della meccanica classica si individuano due teorie ben distintive:- MECCANICA NEWTONIANA- MECCANICA RAZIONALE basata sul principio di minima azioneLe discipline della MECCANICA CLASSICA NEWTONIANA sono:1) CINEMATICA -> Studio moto dei corpi indipendentemente dalle cause che lo generano2) STATICA -> Studio dell'equilibrio del corpo3) DYNAMICA -> Studio del moto a partire dalle cause (FORZE)

R.I.C. Una GRANDEZZA FISICA è un'entità misurabile per cui:

• confrontare tra enti omogeneo;
• da esprimere in una misura.

COORDINATE SPAZIALI

Per rappresentare l'aspetto del "moto" dobbiamo disporre una mappa spaziale in modo tale che la sua posizione possa essere individuata da un preciso sistema.Per tale motivo individuiamo i corpi in movimento come PUNTO MATERIALE o PARTICELLA.Come però individuare e, quindi rappresentare, le particelle e, in primo luogo, come?

CASO UNIDIMENSIONALE

(coordinata x)

x = ₀ 1 2 3 4 ^x se la particella si muove allora x cambia in funzione del tempox = x(t) LEGGE ORARIA DEL MOTO UNIDIMENSIONALE

CASO TRIDIMENSIONALE (SPAZIO)

Basta individuare tre punti fermi campionanti dello spazio da cui misurarne qualunque spostamento relativo via uniche nel tempo una sfera di altri corpi connessi ad altri punti e in altri sistemi più gli altri tre.Il sistema di riferimento è monitorato dai segmenti delle assi dei versori i, j, k.Definito unità di misura della lunghezza, la posizione sul punto in rapporto ad O è unicamente determinata da:

VETTOR POSISIONEr = xi + yj + zk _{(solo se a terra)}NOTA: se la particella p firma il vettore r marcato la sua posizioneSe la particella p si muove allora r cambia in funzione del tempoLEGGE ORARIA DEL MOTOTRIDIMENSIONALE r = r(t)

ATT: è consigliato scegliere il sistema di riferimento in modo tale che agli assi coordinati siano mutuamente perpendicolari tra loro (SISTEMA CARTESIANO).Un altro esempio ordinato di rappresentazione del moto è l'uso dei versori Richter.

• _RIFERIMENTO = un ente identificato da:1) modulo; 2) indirizzo verso i ei.Sistemi è una ramificación in termini di RITARDI.