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Le grandezze fisiche
- 1. Le grandezze
- 2. DI CHE COSA SI OCCUPA LA FISICA? La fisica (dal greco physis,natura): studia i fenomeni naturali, come la luce o lenergia contenuta nella materia; parla di grandezze, cio竪 di quantit che possono essere misurate mediante strumenti; cerca di trovare delle leggi, cio竪 delle relazioni tra queste grandezze espresse mediante equazioni matematiche (per es. la nota formula E = mc2); costruisce modelli e teorie, cio竪 descrizioni semplificate e supportate da ipotesi, che cercano di spiegare quanto descritto dalle leggi.
- 4. GALILEO E IL PADRE DEL METODO SCIENTIFICO Se Galileo rappresenta la nascita del metodo scientifico. ..il cannocchiale rappresenta la tecnologia e il suo legame con la scienza
- 5. LE PARTI DELLA FISICA Meccanica: equilibrio e movimento dei corpi Termologia: trasmissione del calore Acustica: generazione e propagazione del suono Ottica: studio dei fenomeni luminosi
- 6. Elettromagnetismo: fenomeni elettrici, magnetici e loro correlazione Fisica Atomica e subatomica Astrofisica e Cosmologia Biofisica
- 7. FISICA CLASSICA E MODERNA Per la fisica la separazione pu嘆 essere fatta tra la fine dell800 e i primi del 900. Lo spartiacque tra le due fasi storiche si ha all'inizio del Novecento con la nascita della meccanica quantistica e della teoria della relativit, che sancirono la definitiva impossibilit della fisica classica di spiegare alcuni fenomeni fisici a scala microscopica e macroscopica.
- 8. FISICA CLASSICA Comprende tutte le teorie formulate prima del XX secolo. Prevede che tutti i fenomeni abbiano luogo nello spazio tridimensionale descritto dalla geometria euclidea classica
- 9. FISICA MODERNA L'insieme delle teorie fisiche sviluppate a partire dal XX secolo non erano spiegabili con lapproccio classico
- 10. GALILEO SALDA SCIENZA E TECNOLOGIA COPERNICO INTUISCE (1473 1543) Trattato astronomico, Norimberga, 1543 GALILEO DIMOSTRA (15641642) Prime osservazioni astronomiche con il cannocchiale 1610
- 11. Il metodo scientifico: osservazione sperimentale di un fenomeno riconoscimento degli elementi caratteristici del fenomeno formulazione di ipotesi sulla natura del fenomeno costruzione di una teoria permette di interpretare il fenomeno in esame permette di fare delle predizioni sul fenomeno verifica sperimentale della teoria conferma o smentisce le previsioni teoriche
- 12. GRANDEZZE FISICHE Grandezza: quantit fisica misurabile Misurare: confrontare la grandezza con l'unit di misura, ossia dire quante volte l'unit di misura 竪 contenuta nella grandezza in esame
- 13. Unit di misura: grandezza omogenea presa come campione Misura: rapporto tra grandezza ed unit di misura V = 4,23 L simbolo numero unit di misura
- 14. 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 sfruttando le relazioni esistenti tra le varie grandezze fisiche (es. v=s/t)
- 15. DEFINIZIONE OPERATIVA Definizione operativa di una grandezza fisica descrizione degli strumenti necessari specifica le operazioni da compiere per misurarla (criteri di uguaglianza e somma unit di misura) Per le grandezze derivate (definite a partire da quelle fondamentali) pu嘆 servire pi湛 di uno strumento di misura.
- 16. UN ESEMPIO: LA VELOCIT Strumenti: Metro CronometroProtocollo: A) misurare la distanza; B) e C): misurare il tempo di percorrenza
- 17. IL SISTEMA INTERNAZIONALE DI UNIT Nasce nel 1960, 竪 adottato per legge nell'Unione Europea ed attualmente 竪 in vigore in 51 Stati.
- 18. I SISTEMI MKS E CGS IN MECCANICA Le grandezze fondamentali sono lunghezza, massa e tempo Lunghezza massa tempo MKS Metro chilogram mo secondo CGS centimetro grammo secondo
- 19. I PREFISSI Esempi 10 km = 104 m = 107 mm 2 mg = 2 x 10-6 kg = = 2 x 103 g 1 Gbyte = 103 Mbyte = =106 kbyte
- 20. . L'INTERVALLO DI TEMPO Unit di misura: il secondo 竪 l'intervallo di tempo impiegato da un'onda elettromagnetica emessa dagli atomi di Cesio per compiere 9 192 631 770 oscillazioni Definizione operativa: Strumento di misura: cronometro Protocollo: avvio (A) ed arresto (B) del cronometro all'inizio ed alla fine dell'intervallo da misurare
- 21. LA LUNGHEZZA Unit di misura Il metro 竪 la distanza percorsa dalla luce, nel vuoto, in un intervallo di tempo di 1/299 792 458 di secondo (nel 1791: 1/40 000 000 del meridiano terrestre). Definizione operativa Strumento di misura: un metro (o riga, o calibro, o distanziometro, a seconda dell'ordine di grandezza) Protocollo: si fa coincidere la prima tacca dello strumento con l'inizio della lunghezza da misurare e si legge sulla scala il valore corrispondente all'estremit finale.
- 22. L'AREA E IL VOLUME AREA Unit di misura: m2 Multipli e sottomultipli: 1 km2 = 106 m2 1 hm2 (ettaro) = 104 m2 1 cm2 = 10- 4 m2 1 mm2 = 10- 6 m2 VOLUME Unit di misura: m3 Multipli e sottomultipli: 1 km3 = 109 m3 1 dm3 (litro) = 10-3 m3 1 cm3 = 10- 6 m6 1 mm3 = 10- 9 m3
- 23. LA MASSA INERZIALE Caratterizza la quantit di materia di cui un oggetto 竪 fatto. Descrive l'inerzia, cio竪 la resistenza che il corpo oppone a raggiungere, da fermo, una certa velocit. (una massa maggiore 竪 pi湛 difficile da muovere). Unit di misura: il kilogrammo (kg)
- 24. LA DEFINIZIONE OPERATIVA DELLA MASSA INERZIALE Strumento di misura: carrello delle masse. (Oggetti pi湛 leggeri oscillano pi湛 rapidamente). E' usato anche dagli astronauti nello spazio. Protocollo: si confronta il periodo di oscillazione del corpo da misurare con quello di masse note. Quotidianamente si usa la bilancia a bracci.