Appunti per l'esame di Fisica I

MANUALE DI FISICA 1

Teoria ed Esempi

Politecnico di Torino

DOCENTE: Federico Bosia

ANNO ACCADEMICO: 2020/2021

CETANI DAVIDE 0

INDICE 11

INTRODUZIONE 11

IL METODO SCIENTIFICO 11

GRANDEZZE FISICHE 12

SISTEMI DI UNITÀ DI MISURA 12

EQUAZIONI DIMENSIONALI 12

GRANDEZZE ADIMENSIONALI 13

NOTAZIONE SCIENTIFICA 13

ORDINE DI GRANDEZZA 13

SCALARI E VETTORI 13

Prodotto di un vettore per uno scalare 15

Prodotto scalare 15

POSIZIONE DI UN PUNTO NELLO SPAZIO 16

1. ANALISI DEGLI ERRORI 16

1.1. SCELTA DEGLI STRUMENTI DI MISURA 16

1.2. ERRORE ED INCERTEZZA 17

1.3. INCERTEZZA DI UNA MISURA E SUA RAPPRESENTAZIONE 17

1.4. CLASSIFICAZIONE DEGLI ERRORI 18

1.5. SERIE DI MISURE: Media, Deviazione Standard & Deviazione Standard della Media 19

1.6. CIFRE SIGNIFICATIVE 20

1.7. PROPAGAZIONE DELL’ERRORE 21

1.8. FIT E METODO DEI MINIMI QUADRATI 22

1.8.1. Regressione lineare o fit lineare 23

2. MECCANICA 23

2.1. INTRODUZIONE ALLA MECCANICA 23

2.1.1. SISTEMA DI RIFERIMENTO 23

2.1.2. SISTEMA DI COORDINATE 23

2.1.3. PUNTO MATERIALE 23

2.1.4. TRAIETTORIA 24

2.2. MOTO UNIDIMENSIONALE 25

2.2.1. MOTO RETTILINEO UNIFORME 1

25

2.2.2. MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO 26

2.2.3. MOTO VERTICALE 27

2.2.4. MOTO RETTILINEO SMORZATO 27

2.2.5. MOTO PERIODICO 29

Semplici esercizi 30

2.3. IL MOTO NEL PIANO 30

2.3.1. MOTO PARABOLICO 32

2.3.2. MOTO NEL PIANO (coordinate cartesiane e polari) 33

2.3.3. COORDINATE INTRINSECHE 35

2.3.4. Confronto tra coordinate cartesiane e intrinseche per l’accelerazione 36

2.4. MOTO CIRCOLARE 36

2.4.1. Coordinate cartesiane 36

2.4.2. Coordinate polari 38

2.4.3. Coordinate intrinseche 38

2.5. MOTO CIRCOLARE UNIFORME 39

2.6. MOTO CIRCOLARE UNIFORMEMENTE ACCELERATO 39

2.7. PRODOTTO VETTORIALE 40

2.8. RELAZIONE DI POISSON 40

Moto nel piano: schema riassuntivo 43

3. DINAMICA DEL PUNTO: LE LEGGI DI NEWTON 43

3.1. PRINCIPIO DI INERZIA (I legge di Newton) 43

3.2. CONCETTO DI FORZA 44

3.3. II LEGGE DI NEWTON 45

3.4. LEGGE FONDAMENTALE DELLA DINAMICA 45

3.5. RISULTANTE DELLE FORZE 46

3.6. PRINCIPIO DI AZIONE E REAZIONE (III Legge di Newton) 46

3.7. ANALISI DINAMICA – 6 regole d’oro per risolvere i problemi di dinamica 47

3.8. EQUILIBRIO STATICO 47

3.9. REAZIONI VINCOLARI 49

3.10. LA QUANTITÀ DI MOTO 49

3.10.1. QUANTITÀ DI MOTO E IMPULSO 49

3.10.2. CONSERVAZIONE DELLA QUANTITÀ DI MOTO 50

4. APPLICAZIONE DEI PRINCIPI DELLA DINAMICA 50

4.1. CLASSIFICAZIONE DELLE FORZE 2

50

4.1.1. Interazione gravitazionale 50

4.1.2. Interazione elettromagnetica 51

4.1.3. Interazione nucleare forte 51

4.1.4. Interazione nucleare debole 51

4.2. FORZE MACROSCOPICHE 52

4.2.1. FORZA PESO 52

4.2.2. FORZE DI ATTRITO: ATTRITO RADENTE STATICO E DINAMICO 54

4.2.3. DINAMICA SUL PIANO INCLINATO 55

4.2.4. FORZA DI ATTRITO VISCOSO 56

4.3. DINAMICA SU UNA TRAIETTORIA CIRCOLARE 56

4.3.1. COMPONENTE CENTRIPETA DELLA FORZA 58

4.4. TENSIONE DEI FILI 58

4.5. CARRUCOLE 61

4.6. FORZA DI RICHIAMO ELASTICA DI UNA MOLLA 63

4.7. IL PENDOLO SEMPLICE 64

5. LAVORO ED ENERGIA 64

5.1. IL CONCETTO DI LAVORO 64

5.1.1. Il lavoro elementare o infinitesimo 65

5.1.2. Lavoro (scalare) vs. Impulso (vettore) 66

5.1.3. Legame fra il lavoro e le quantità cinematiche del moto 66

5.2. TEOREMA DELL’ENERGIA CINETICA 67

5.2.1. Energia cinetica e quantità di moto 68

5.4. LAVORO DI UNA FORZA ELASTICA 69

5.5. LAVORO DI UNA FORZA DI ATTRITO RADENTE DINAMICO 70

5.6. FORZE CONSERVATIVE 72

5.6.1. Il principio di conservazione dell’energia. 74

5.7. LEGAME FRA FORZA ED ENERGIA PORTENZIALE 75

5.8. POTENZA 75

5.9.1. MOMENTO DI UN VETTORE 76

5.9.2. MOMENTO ANGOLARE 77

5.9.3. MOMENTO DELLA FORZA 77

CONSERVAZIONE DEL MOMENTO ANGOLARE

5.9.4. 77

5.10. FORZE CENTRALI 78

5.10.1. Moto di un punto materiale sotto l’azione di una forza centrale 79

6. I MOTI RELATIVI 79

6.1. SISTEMI DI RIFERIMENTO 3

79

6.2. RELATIVITÀ GALILEIANA 79

6.3. CENNI SUI MOTI RELATIVI 79

6.3.1. Sistema di riferimento O’ (SR’) in moto di PURA TRASLAZIONE RISPETTO AD SR 84

6.4. TEOREMA DELLE VELOCITÀ RELATIVE 85

6.5. TEOREMA DELLE ACCELERAZIONI RELATIVE 86

6.5.1. APPLICAZIONI 90

7.1. FORZE INTERNE & FORZE ESTERNE 91

7.2. CENTRO DI MASSA 92

7.2.1. PROPRIETÀ DEL CENTRO DI MASSA – QUANTITÀ DI MOTO 92

7.2.2. PROPRIETÀ DEL CENTRO DI MASSA – ACCELERAZIONE 93

7.3. PRIMA EQUAZIONE CARDINALE DELLA DINAMICA DEI SISTEMI 93

7.4. CONSERVAZIONE DELLA QUANTITÀ DI MOTO 96

7.5. MOMENTO ANGOLARE PER UN SISTEMA DI PUNTI 97

7.5.1. TEOREMA DEL MOMENTO ANGOLARE 99

7.6. SISTEMA DI RIFERIMENTO DEL CENTRO DI MASSA (SRCM) 100

7.6.1. Il Sistema di Riferimento del Centro di Massa: le Forze 100

7.6.2. Il Sistema di Riferimento del Centro di Massa: i Momenti delle Forze 100

7.6.3. Il Sistema di Riferimento del Centro di Massa: il Momento Angolare 102

7.7. TEOREMI DI KÖNIG 102

7.7.1. TEOREMA DI KÖNIG DEL MOMENTO ANGOLARE 103

7.7.2. TEOREMA DI KÖNIG PER L’ENERGIA CINETICA 104

7.8. TEOREMA DELL’ENERGIA CINETICA IN UN SISTEMA DI PUNTI 108

8. URTI 108

8.1. CARATTERISTICA DELLE FORZE AGENTI IN UN URTO: 110

URTI ELASTICI 110

8.2. URTI COMPLETAMENTE ANELASTICI 111

8.2.1. Esempio di urto completamente anelastico: IL PENDOLO BALISTICO 112

8.3. URTI ELASTICI 112

8.3.1. Caso unidimensionale 114

8.3.2. Caso bidimensionale 114

8.4. URTI NON PERFETTAMENTE ANELASTICI 115

8.5. PROPRIETÀ DEI SISTEMI DI FORZE APPLICATE A PUNTI DIVERSI 115

8.5.1. CONSEGUENZA SULLA COPPIA DI FORZE 116

8.5.2. SISTEMA DI FORZE PARALLELE 118

8.6. ESERCIZI 4

122

9. IL CORPO RIGIDO 122

8.1. DEFINIZIONE 123

8.2. GRADI DI LIBERTÀ DI UN CORPO RIGIDO 123

8.3. COME SI PUÒ MUOVERE UN CORPO RIGIDO? 123

8.3.1. PURA TRASLAZIONE 123

8.3.2. PURA ROTAZIONE 124

8.3.3. ROTO-TRASLAZIONI 125

8.4. SCHEMATIZZAZIONE DEL CORPO RIGIDO 126

8.4.1. DENSITÀ 126

8.4.2. CENTRO DI MASSA DI UN CORPO RIGIDO 128

8.4.3. PUNTO DI APPLICAZIONE DELLA FORZA PESO 128

8.4.4. MOMENTO DELLA FORZA PESO 128

8.4.5. ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE 128

8.5. ROTAZIONI RIGIDE ATTORNO AD UN’ASSE FISSO 129

8.5.1. MOMENTO DI INERZIA DI UN CORPO 130

8.6. ROTAZIONE RISPETTO AD UN ASSE DI SIMMETRIA 131

8.7. MOTO DI PRECESSIONE DEL MOMENTO ANGOLARE 132

8.8. ESEMPIO SUGLI EFFETTI DEL NON PARALLELISMO FRA E 132

8.9. EQUAZIONI DEL MOTO 132

8.9.1. CASO PARTICOLARE: PARALLELO AD 133

8.9.2. CASO GENERALE: NON È PARALLELO A 134

8.10. ANALOGIA COL MOTO CIRCOLARE DI UN PUNTO MATERIALE

8.11. CALCOLO DELL’ENERGIA CINETICA DI UN CORPO RIGIDO PER LA ROTAZIONE INTORNO

134

AD UN ASSE FISSO (CASO PARTICOLARE)

8.12. CALCOLO DEL LAVORO ESERCITATO SU UN CORPO RIGIDO IN ROTAZIONE ATTORNO AD

135

UN ASSE FISSO 135

8.13. ENERGIA CINETICA DI UN SISTEMA RIGIDO IN ROTOTRASLAZIONE (caso generale) 136

8.14. MOMENTO ANGOLARE DI UN SISTEMA RIGIDO IN ROTO-TRASLAZIONE (caso generale) 137

8.15. MOMENTO D’INERZIA 138

8.16. TEROREMA DI HUYGENS-STEINER 139

8.16.1. TEOREMA DI HUYGENS-STEINER & TEOREMA DI KÖNIG 139

8.16.2. APPLICAZIONE: PENDOLO COMPOSTO 140

8.17. MOTO DI PURO ROTOLAMENTO

8.17.1. Studio delle equazioni del moto di puro rotolamento per una sfera in presenza di

141

FORZA COSTANTE 5

8.17.2. Studio delle equazioni del moto di puro rotolamento per una sfera in presenza di 142

MOMENTO COSTANTE 143

8.17.3. ESERCIZI (con nozioni teoriche) 145

8.18. ATTRITO VOLVENTE 146

8.19. INTERAZIONE DI UN CORPO RIGIDO CON L’UNIVERSO 146

8.19.1. TRASFERIMENTO DI IMPULSI E MOMENTO ANGOLARE SU UN CORPO RIGIDO 147

8.19.2. Esempio: Pendolo composto 149

8.20. CORPO RIGIDO LIBERO 149

8.21. LEGGI DI CONSERVAZIONE DI UN CORPO RIGIDO 150

8.22. URTI TRA CORPI RIGIDI (e punti materiali)

8.22.1. Esempio di urto completamente anelastico fra un punto materiale ed un’asta non 152

vincolata 153

8.22.2. Esempio di urto anelastico parallelo all’asse di rotazione 154

8.22.3. Esempio di urto elastico fra un punto materiale e un’asta vincolata 155

8.23. RIEPILOGO 156

8.24. STATICA 156

8.24.1. PROBLEMA DELLA SCALA 157

8.24.2. STABILITÀ DI UN CORPO SOGGETTO A UN MOMENTO 157

8.25. PROPRIETÀ ELASTICHE DEI SOLIDI 158

8.25.1. ELASTICITÀ LINEARE 159

8.25.2. LEGGE DI POISSON 160

8.25.3. SCORRIMENTO 160

8.25.4. DEFORMAZIONE PLASTICA & ROTTURA 161

8.25.5. (RESISTENZA E RIGIDITÀ) VS. TENACITÀ 162

9. MOTO ARMONICO 162

9.1. MOTO ARMONICO SEMPLICE 163

9.1.1. Esempi di moto armonico: 163

9.2. ENERGIA IN UN MOTO ARMONICO 164

9.3. PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE 164

9.3.1. MOTI ARMONICI COMPOSTI: INTERFERENZA 165

9.3.2. MOTI ARMONICI COMPOSTI: BATTIMENTI 166

9.4. MOTO ARMONICO SMORZATO 167

9.4.1. Moto sovrasmorzato: 2 > 02 167

9.4.2. Smorzamento critico: = 0 167

9.4.3. Oscillazioni smorzate 2 < 02 168

9.4.4. Esempio: Oscillatore armonico con forza costante 169

9.5. OSCILLATORE ARMONICO FORZATO 170

9.5.1. RISONANZA 171

9.5.2. SFASAMENTO 171

9.5.3. POTENZA FORNITA ALL’OSCILLATORE 6

172

9.5.4. POTENZA TRASFERITA ALL’OSCILLATORE 172

9.6. MOTI ARMONICI E MOTI PERIODICI 172

9.6.1. TEOREMA DI FOURIER 173

9.7. PROPAGAZIONE DELLE ONDE 174

10. GRAVITAZIONE 174

10.1. DALLE LEGGI DI KEPLERO ALLA LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE 175

10.1.1. CONSEGUENZE DELLE LEGGI DI KEPLERO PER ORBITE CIRCOLARI 175

10.2. LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE 176

10.2.1. Conferma della legge di gravitazione universale 177

10.3. APPLICAZIONE: VELOCITÀ ORBITALE 177

10.4. ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE 178

10.5. APPLICAZIONE: Velocità di fuga 179

10.6. CONCETTO DI CAMPO 179

10.6.1. IL CAMPO GRAVITAZIONALE 181

10.6.2. LINEE DI FORZA PER IL CAMPO GRAVITAZIONALE TERRESTRE 182

10.6.3. FLUSSO DI UN CAMPO GRAVITAZIONALE: TEOREMA DI GAUSS 183

10.6.4. Dimostrazione del teorema di Gauss per una massa 184

10.6.5. APPLICAZIONE DEL TEOREMA DI GAUSS: DISTRIBUZIONE SFERICA DI MASSA 185

10.7. LA TRAIETTORIA: conseguenza della legge di gravitazione universale 186

10.7.1. Problemi dei due corpi e massa ridotta 189

10.8. CONFRONTO TRA CAMPO GRAVITAZIONALE ED ELETTROSTATICO 189

10.8.1. FORZA DI COULOMB 189

10.8.2. PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE 190

10.8.3. CAMPO ELETTROSTATICO 190

10.8.4. LAVORO ELETTRICO & POTENZIALE ELETTROSTATICO 191

10.8.5. TENSIONE ELETTRICA 191

10.8.6. ENERGIA POTENZIALE 192

10.8.7. TEOREMA DI GAUSS PER IL CAMPO ELETTRICO 193

11. I FLUIDI 193

11.1. PROPRIETÀ MECCANICHE DEI FLUIDI 194

11.1.1. VISCOSITÀ 194

11.1.2. CONDIZIONE DI EQUILIBRIO STATICO 194

11.2. FORZE IN UN FLUIDO 195

11.2.1. PRESSIONE 195

11.2.2. LAVORO DELLE PRESSIONI 196

11.2.3. EQUILIBRIO STATICO IN UN FLUIDO 197

11.3. LEGGE DI STEVINO 7

197

11.4. CONSEGUENZE DELLA LEGGE DI STEVINO E APPLICAZIONI 197

11.4.1. Principio di Pascal: = + 197

11.4.2. Vasi comunicanti: = − 198

11.4.3. Paradosso idrostatico: 198

11.4.4. Manometro a U: 199

11.5. PRINCIPIO DI ARCHIMEDE 200

11.6. FLUIDODINAMICA 200

11.6.1. REGIME STAZIONARIO 200

11.6.2. LINEE DI FLUSSO (o di corrente) 200

11.6.3. EQUAZIONE DI CONTINUITÀ (conservazione della massa) 201

11.6.4. EQUAZIONE DI BERNOULLI 202

11.6.5. APPLICAZIONI DEL TEOREMA DI BERNOULLI 203

12. TERMODINAMICA: VERSO IL PRIMO PRINCIPIO 203

12.1. IL SISTEMA TERMODINAMICO E LE SUE CLASSIFICAZIONI 204

12.2. VARIABILI TERMODINAMICHE 204

12.2.1. PRESSIONE 204

12.2.2. TEMPERATURA 205

12.3. STATO TERMODINAMICO 205

12.4. EQUAZIONE DI STATO 205

12.5. EQUILIBRIO TERMODINAMICO E PRINCIPIO ZERO DELLA TERMODINAMICA 206

12.6. DEFINIZIONE EMPIRICA DI TEMPERATURA 207

12.6.1. TEMPERATURA EMPIRICA VS. TEMPERATURA ASSOLUTA 207

12.6.2. SCALE TERMOMETRICHE 208

12.7. TRASFORMAZIONE TERMODINAMICA 208

12.7.1. TRASFORMAZIONI REVERSIBILI ED IRREVERSIBILI 209

12.8. GLI ESPERIMENTI DI JOULE SUL CALORE 209

12.8.1. Mulinello di Joule 209

12.9. ENERGIA INTERNA 210

12.10. CALORE 210

12.10.1. EQUIVALENZA TRA CALORE E LAVORO 211

12.11. PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA 212

12.12. TRASFORMAZIONI ADIABATICHE 212

12.13. CALORIMETRIA 212

12.13.1. CALORE SPECIFICO 213

12.13.2. TEMPERATURA DI EQUILIBRIO 213

12.13.3. CAPACITÀ TERMICA 213

12.13.4. CALORE INFINITESIMO 214

12.13.5. CALORIMETRO DI REGNAULT 8

214

12.13.6. CALORE SPECIFICO DEI SOLIDI 215

12.14. PROCESSI ISOTERMI. CAMBIAMENTI DI FASE 215

12.15. TRASMISSIONE DEL CALORE 215

12.15.1. Trasmissione del calore per conduzione attraverso una lastra (legge di Fourier) 216

12.15.2. Trasmissione del calore per convezione 216

12.15.3. IRRAGGIAMENTO 217

12.16. DILATAZIONE TERMICA 217

12.16.1. COMPORTAMENTO ANOMALO DELL’ACQUA 218

13. TERMODINAMICA – I GAS PERFETTI 218

13.1. GAS IDEALI & GAS REALI 219

13.2. VERSO L’EQUAZIONE DI STATO 219

13.2.1. LEGGE DI BOYLE 219

13.2.2. PRIMA LEGGE DI GAY-LUSSAC 219

13.2.3. SECONDA LEGGE DI GAY-LUSSAC 220

13.2.4. LEGGE DI AVOGADRO 220

13.2.5. LA MOLE 222

13.4. TERMOMETRO A GAS IDEALE 222

13.5. TRASFORMAZIONI DI UN GAS. LAVORO 224

13.5.1. LAVORO NELLE TRASFORMAZIONI REVERSIBILI 225

13.6. CALORE E CALORI SPECIFICI 225

13.7. ENERGIA INTERNA DEL GAS IDEALE 226

13.8. RELAZIONE DI MAYER 227

13.9. STUDIO DI ALCUNE TRASFORMAZIONI NOTEVOLI 227

13.9.1. TRASFORMAZIONI ADIABATICHE (GENERICHE) = 0 228

13.9.2. TRASFORMAZIONI ADIABATICHE (REVERSIBILI) 228

13.9.3. TRASFORMAZIONI ISOTERME (GENERICHE) 228

13.9.4. TRASFORMAZIONI ISETERME (REVERSIBILI) 229

13.9.5. TRASFORMAZIONI ISOCORE (GENERICHE) 229

13.9.6. TRASFORMAZIONI ISOBARE (GENERICHE) 230

13.10. TRASFORMAZIONI CICLICHE ∆ = 0 231

13.11. MACCHINA TERMICA 231

13.11.1. RENDIMENTO 232

13.11.2. CICLO DI CARNOT 234

13.11.3. CICLO FRIGORIFERO 234

13.12. GAS REALI 235

13.13. TEORIA CINETICA DEI GAS 237

13.14. ESERCIZI DA ESAMI 9

237

13.14.1. Gennaio 2015 238

13.14.2. Luglio 2015 239

14. TERMODINAMICA – SECONDO E TERZO PRINCIPIO 239

14.1. ASIMMETRIA LAVORO-CALORE 239

14.2. ENUNCIATI DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA 240

14.3. MOTO PERPETUO 241

14.4. EQUIVALENZA DEGLI ENUNCIATI DI KELVIN-PLANCK & CLAUSIUS 241

14.4.1. Se l’enunciato di Kelvin-Plank è falso, l’enunciato di Clausius è falso 241

14.4.2. Se l’enunciato di Clausius è falso, l’enunciato di Kelvin-Planck è falso 242

14.5. CICLO MONOTERMO 242

14.6. TRASFORMAZIONI REVERSIBILI E IRREVERSIBILI 243

14.7. TEOREMA DI CARNOT 244

14.7.1. CONSEGUENZE DEL TEOREMA DI CARNOT 244

14.7.2. CONSEGUENZE DEL TEOREMA DI CARNOT: RENDIMENTO MASSIMO 245

14.7.3. CONSEGUENZE DEL TEOREMA DI CARNOT: DIAGRAMMA DI RAVEAU 245

14.7.4. TEMPERATURA TERMOMETRICA ASSOLUTA 246

14.8. TEOREMA DI CLAUSIUS 248

14.9. L’ENTROPIA 248

14.9.1. DIAGRAMMA T-S 249

14.9.2. TRASFORMAZIONI ISOTERMA E ADIABATICA IN DIAGRAMMI T-S 249

14.9.3. TRASFORMAZIONI ISOCORE E ISOBARE IN DIAGRAMMI T-S 250

14.9.4. PRINCIPIO DI AUMENTO DELL’ENTROPIA 251

14.9.5. CALCOLO DI VARIAZIONI DI ENTROPIA DELL’UNIVERSO 253

14.9.6. ENTROPIA DI UN GAS IDEALE NELLE VARIE TRASFORMAZIONI 255

14.9.7. ENERGIA INUTILIZZABILE 256

14.9.8. CONCLUSIONI SULL’ENTROPIA 256

14.10. QUARTO ENUNCIATO DEL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA 256

14.11. INTERPRETAZIONE STASTICA DELL’ENTROPIA 257

14.11.1. PROBABILITÀ MATEMATICA 257

14.11.2. PROBABILITÀ TERMODINAMICA 258

14.11.3. SISTEMI ORDINATI E DISORDINATI 258

14.11.4. ENTROPIA E PROBABILITÀ TERMODINAMICA 259

14.11.5. DEFINIZIONE STATISTICA DI ENTROPIA 259

14.12. TERZO PRINCIPIO DELLA DINAMICA 10

INTRODUZIONE

La fisica è una scienza naturale che studia la materia, il suo moto nello spazio e nel

energia e forza.

tempo e le entità correlate di

fisica classica

La nasce nel XVII secolo insieme al metodo scientifico e corrisponde allo

comprensione

stato di dei fenomeni naturali.

La verifica delle leggi della natura può avvenire, ad esempio:

• Osservando casi semplificati

• Estrapolando dei comportamenti generalizzati

• Deducendo comportamenti tramite approssimazioni

IL METODO SCIENTIFICO

La Fisica è la scienza che studia i fenomeni naturali e

ne fornisce un’interpretazione. Per fornire una

descrizione accurata ha bisogno di dare

delle relazioni che intercorrono

un’interpretazione

fra di essi.

Il metodo scientifico:

• Osservazione sperimentale di un fenomeno

o Riconoscimento degli elementi caratteristici del fenomeno

o Formulazione di ipotesi sulla natura del fenomeno

• Costruzione di una teoria

o Permette di interpretare il fenomeno in esame

o Permette di fare delle predizioni sul fenomeno

• Verifica sperimentale della teoria

o Conferma o smentisce le previsioni teoriche

GRANDEZZE FISICHE

Per mettere in opera il metodo scientifico ho bisogno di quantificare = misurare. La

grandezza fisica è una proprietà di un fenomeno, corpo o materiale, che può essere

espressa quantitativamente mediante un numero di riferimento.

Definizione operativa di una grandezza fisica specifica le operazioni da compiere per



misurarla:

• Criteri di uguaglianza e somma (e differenza)

• Unità di misura (ad esempio la massa è il rapporto tra la forza costante applicata

ad un corpo e l’accelerazione che essa gli imprime)

Misura diretta: avviene per confronto della grandezza fisica in esame con un’altra scelta

come campione

Misura indiretta: viene derivata dalla misura di altre grandezze fisiche sfru