Paniere di Fisica - Risposte aperte

RISPOSTE DOMANDE APERTE PANIERE DI FISICA

Introdurre Sistema Internazionale per le unità di misura

Nel sistema sono definite delle unità di misura di grandezze fisiche cosiddette identificate da campioni primari

fondamentali,

indipendenti. Le rimanenti grandezze fisiche, cosiddette hanno dimensioni e unità di misura definite in funzione

derivate, → →

delle fondamentali, tramite le corrispondenti equazioni o leggi fisiche [Tempo secondo (s); Lunghezza metro (m); Massa

→ → → →

chilogrammo (kg); Quantità di materia mole (mole); Tempertura kelvin (K); Corrente elettrica ampere (A);

→ candela

Intensità luminosa (cd).

Descrivere i parametri caratteristici degli strumenti di misura

Uno strumento di misura viene caratterizzato da alcune principali proprietà.

La è la minima variazione di una grandezza leggibile sullo strumento, che corrisponde alla suddivisione più fine di

risoluzione digitali, all’ultima

una scala graduata o, nel caso di display cifra visualizzata.

La è il rapporto |dr/dx| tra la variazione della risposta a una variazione della grandezza da misurare e la

dr

sensibilità della grandezza stessa, puntualmente lungo l’arco dei valori misurabili dallo strumento (scala). In caso di scale

variazione dx

lineari la sensibilità è costante e legata alla risoluzione dx* attraverso la minima variazione di risposta rilevabile = |

s* dr*: s

= cost = da cui

dr|/|dx| s* dx*=dr*/s*.

La definisce la ripetibilità delle misure effettuate in stesse condizioni.

precisione

L’accuratezza è definita come la differenza tra i risultati della misura e il valore effettivo della grandezza, ovvero una stima

della presenza di un difetto sistematico nella procedura di calibrazione dello strumento.

Come si scrive correttamente una misura ottenuta sperimentalmente considerando l'errore?

Il risultato di una misura dipende dalle condizioni sperimentali della misura e dalla bontà dello strumento e rappresenta la

migliore stima del valore vero della grandezza. Ad ogni misura viene associato un errore, il quale rappresenta una stima di

grandezza. L’errore può

quanto il risultato della misura si discosta dal valore vero della essere di due tipi:

 Casuale: il quale deriva da incertezze che fanno oscillare i risultati di misure ripetute di una stessa grandezza. Questi errore

hanno una tipica forma gaussiana (a campana) se riportati in grafico.

 Sistematico: questo errore si verifica se si misura con uno strumento trattato male o usato in condizioni diverse da quelle

dell’operatore.

consigliate o con un comportamento sbagliato da parte

Inoltre, per poter scrivere correttamente una misura bisogna considerare che dal momento che ogni grandezza è definita a

meno di un errore è uso comune definire il valore della grandezza approssimata alla minima cifra significativa.

Dal momento che ogni grandezza è definita a meno di un errore è uso comune definire il valore della grandezza stessa

specificata dall’ordine di grandezza dell’errore. Infatti se misuriamo, ad

alla minima

approssimata cifra significativa,

esempio, lo spessore di un libro con uno strumento con risoluzione di 1 mm avremo ad esempio il risultato = 24 ± 1 mm,

x x

anche se osservando con attenzione la posizione dei margini a vista potremmo valutare che lo spessore sia intorno a 24.5.

Fare qualche esempio di prodotto scalare e vettoriale in fisica

Per prodotto scalare in fisica di può parlare del lavoro e del flusso di un campo, nel primo caso abbiamo che il lavoro L è pari

al prodotto scalre tra forza F e lo spostamento s → L=F x s, mentre nel caso del glusso si fa il prodotto scalare tra il campo

elettrico E e il vettore normle alla superficie n. Mentre per prodotto vettoriale possiamo parlare del momento angolare e il

momento di una forza. Il momento M della forza F applicata al punto P rispetto al polo O, se chiamiamo r il vettore che da O

F → M=

punta a P viene calcolato come prodotto vettoriale tra r e r x F.

*mettere le freccie sopra ogni forza.

Dare la definizione di grandezza vettoriale e specificare le differenze tra vettori e scalari

Tutte quelle grandezze che in fisica sono dette vettoriali sono definite, oltre che dal numero che ne definisce il modulo

(l’intensità) anche da una direzione e da un verso. I vettori vengono identificati geometricamente da frecce, le quali specificano

e verso, e la cui grandezza specifica l’intensità. Una grandezza scalare invece, può essere descritta solo con un

direzione

numero ed un’unità di misura. Dunque parliamo di grandezza fisica scalare quando quest’ultima è misurata da un unico valore,

quando quest’ultima

parliamo invece di grandezza fisica vettoriale è individuata da un vettore.

Fornire le definizioni di posizione, velocità e accelerazione

Scaricato da Dominik (artprintvibes@gmail.com)

lOMoAR cPSD| 10520696

lOMoARcPSD|48367791

Come viene descritta la posizione in coordinate polari?

Le coordinate polari rappresentano un sistema di coordinate nel piano della forma (ρ,θ) in cui ogni punto del piano è

identificato univocamente da una distanza da centro, detto polo, e da un angolo misurato a partire dal semiasse delle ascisse

positive

Esporre i concetti base del moto uniformente accelerato

Discutere il moto rettilineo uniforme

Spiegare in parole semplici perché quando un oggetto viene lanciato verso l'alto prima sale poi torna giù

Ogni corpo è soggetto alla forza di gravità. Quando un corpo è lanciato verso l’alto questo ha un’accelerazione la quale man

mano che sale diminuisce, così come la sua velocità. La forza di gravità, dunque, essendo diretta verso la terra tende a frenare

l’oggetto. Si arriverà ad una data altezza in cui la velocità del corpo varrà zero, per cui proprio nell’istante di tempo in cui la

velocità varrà zero il corpo si fermerà, dopodiché comincerà la sua caduta verso il basso e velocità ed accelerazione

cominceranno ad aumentare nuovamente anche se con verso opposto.

Scaricato da Dominik (artprintvibes@gmail.com)

lOMoAR cPSD| 10520696

lOMoARcPSD|48367791

Descrivere il comportamento di un corpo in un sistema in caduta libera

Un moto di caduta libera è quel particolare moto in cui un corpo, partendo inizialmente da fermo, cade sotto l’azione

dell’accelerazione l’accelerazione

di gravità. Essendo di gravità in buona approssimazione costante il moto di un corpo che

cade in caduta libera può essere considerato come moto uniformemente accelerato.

a differenza del moto uniformemente accelerato in questo caso si

l’acelerazione.

conosce già

Cos'è l'accelerazione di coriolis?

L’accelerazione di Coriolis è una forza fisica apparente osservata nei sistemi non inerziali in rotazione che agisce sui corpi in

moto rispetto al sistema di riferimento non inerziale e che ha l’effetto apparente di far deviare i corpi da una traiettoria

rettilinea. Essa vale:

Esporre i parametri fondamentali del moto circolare uniforme definendo le grandezze periodo frequenza e pulsazione

l’ascissa

Nel moto circolare uniforme la velocità scalare V è costante, perciò la legge oraria per curvilinea diventa

Se il moto circolare di un punto è uniforme, perché c'è ugualmente un'accelerazione?

Si ha comunque un accelerazione perché la velocità è un vettore e non una grandezza scalare. Sappiamo che la velocità è

caratterizzata dal modulo e dalla direzione. Quindi se cambiamo direzione al moto si ha un accelerazione. Per tanto nel moto

l’unica dell’accelerazione

circolare uniforme, essendo la velocità costante in modulo, componente sarà quella centripeta diretta

verso il centro.

Che cos'`e la velocità angolare in un moto circolare?

La velocità angolare è il rapporto che vi è tra la porzione di angolo descritta dal punto materiale e l’intervallo di tempo

impiegato a descriverla w(omega) = Delta alfa/ Delta t

Essa viene misurata in rad/s. Inoltre possiamo rappresentarla anche in base al periodo ed alla frequenza

La velocità angolare non dipende dal raggio della circonferenza descritta dal moto.

Discutere il moto di un proiettile lanciato orizzontalmente

Un proiettile viene lanciato con una certa angolazione α rispetto alla superficie del terreno ad una velocità iniziale v0. Se

mettiamo a sistema due leggi orari indipendenti per assi cartesiani:

Possiamo ricavare la traiettoria ricavando t dalla prima equazione e

sostituendo nella seconda:

α,

siccome g e v0 costanti, il moto sarà quindi parabolico. Inoltre, definiamo gittata la distanza

orizzontale percorsa quando il corpo ripassa per la quota di lancio.

Scaricato da Dominik (artprintvibes@gmail.com)

lOMoAR cPSD| 10520696

lOMoARcPSD|48367791

Cosa è la gittata in un proiettile? Come si calcola?

La gittata rappresenta la distanza orizzontale percorsa quando il corpo ripassa per la quota di lancio. Sostanzialmente equivale

alla differenza tra punto di arrivo e punto di partenza, il punto di arrivo coincide con il punto di contatto con il suolo ed il punto

di partenza coincide con il punto in cui avviene il lancio. Se consideriamo: α=45°.

Avremo come gittata x1-x0. La gittata in questo caso sarà massima quando

Qual è la differenza tra velocità angolare e velocità periferica in un moto circolare?

Come abbiamo visto la velocità angolare è il rapporto che vi è tra la porzione di angolo descritta dal punto materiale e

l’intervallo di tempo impiegato a descriverla. In altre parole, in un moto circolare la velocità angolare rappresenta la velocità

che impiega un punto per passare da un’ampiezza angolare ad un’altra. Invece, la velocità periferica è la velocità che impiega

un punto materiale per spostarsi da un punto sulla circonferenza ad un altro.

Che cosa si intende con accelerazione centripeta e con accelerazione tangenziale in un moto curvilineo? Quali ne sono le

proprietà essenziali?

Quando un corpo devia da una traiettoria rettilinea ed inizia a percorrere una curva, si ha un accelerazione che modifica la

velocità del corpo. Si parla quindi di accelerazione non solo quando varia il valore numerico della velocità (cioè il modulo) ma

anche quando essa modifica la propria direzione. Questa situazione si incontra quando si affronta il moto circolare uniforme,

cioè il moto di un corpo che descrive una circonferenza mantenendo velocità tangenziale costante in modulo. È proprio in

questo caso che si parla di accelerazione centripeta. In questo tipo di moto