Che cos'è la Fisica ? - Ing. Luca Basteris - Liceo Cuneo
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Che cos’è la Fisica ? Comesisiformano Come formanolelenuvole? nuvole? Perchéi icorpi Perché corpicadono? cadono? Comefa Come falalalampadina lampadinaad adaccendersi? accendersi? Comefa Come fal’acqua l’acquaad ad Perchélalaluna Perché lunanon noncade cade usciredal dalrubinetto? rubinetto? uscire sullaterra? sulla terra? Quantedomande Quante domandeancora, ancora,come comequelle quelleche cheabbiamo abbiamoappena appenavisto, visto,potremmo potremmoporci? porci? EEquali qualirisposte rispostecicisentiremmo sentiremmodididare, dare,oggi, oggi,con conleleconoscenze conoscenzeche cheabbiamo? abbiamo? LaFisica La Fisicacicioffre offreun unnuovo nuovo“punto “puntodidivista” vista”dal dalquale qualeguardare guardaremolte moltedelle dellecose cose chegià che giàpensiamo pensiamodidiconoscere conoscerebene beneeecicidadal’opportunità l’opportunitàdidicomprendere comprenderei i piccolieegrandi piccoli grandi“misteri” “misteri”che cheaccompagnano accompagnanogli glieventi eventinaturali. naturali.
LaFisica La Fisicasisioccupa occupadei deifenomeni fenomeninaturali: naturali:prendiamone prendiamoneinin considerazioneuno considerazione unoqualsiasi, qualsiasi,ad adesempio esempiolalapioggia. pioggia. Lapioggia La pioggiaèèun unfenomeno fenomeno Tuttisanno sannocos’è cos’èlalapioggia pioggia Tutti naturalemolto moltocomune comunee,e, naturale eesono sonoiningrado gradodidi quindi,facilmenteosservabile. quindi,facilmente osservabile. riconoscerla riconoscerla L’uomoha L’uomo hasfruttato sfruttatoleleproprie proprieconoscenze conoscenzetecniche tecnicheed edha ha inventatol’l’ombrello inventato ombrelloperperripararsi ripararsidalla dallapioggia. pioggia. Faredella Fare dellaFisica Fisicasignifica significaosservare osservarepiùpiùattentamente attentamenteililfenomeno, fenomeno,quindi quindi porsidelle porsi delledomande domandeeecercare cercaredelle delleriposte. riposte. Perchél’acqua Perché l’acquacade cade sottoforma sotto formadidigocce? gocce? Conquale qualevelocità velocità Daquale Da qualealtezza altezzascende? scende? Con scendel’l’acqua? scende acqua? Perchécade cadeproprio proprioacqua? acqua? Perché Perchétalvolta Perché talvoltalalapioggia pioggiasisi Dadove Da doveproviene? proviene? trasformaininneve? neve? Doveva valalapioggia pioggiache checade cade trasforma Dove sullaterra? sulla terra? Ciaccorgiamo Ci accorgiamoche cheililfenomeno, fenomeno,anche anchese se naturaleeemolto naturale moltocomune, comune,èètutt’altro tutt’altroche che Chefare? fare? Che semplice:non semplice: nonpossiamo possiamorispondere rispondere contemporaneamenteaatutte contemporaneamente tuttele ledomande. domande.
LaFisica La Fisicaeeilil metodo metodosperimentale sperimentale IlIltermine termineFisica Fisicaderiva derivadal dalgreco grecophysis, physis,cioè cioènatura natura LoLoscopo scopodella dellaFisica Fisicaèèdescrivere descrivereeeinterpretare interpretare i ifenomeni fenomeniche chesisisvolgono svolgonoininnatura natura Perquesto Per questoèèuna unascienza scienza sperimentale sperimentale cioèuna cioè unascienza scienzache, che,partendo partendodalla dallaosservazione osservazionedei deifenomeni fenomeninaturali naturalisisiserve servedi di esperienzeper esperienze perchiarire chiarireaspetti aspettiessenziali essenzialidei deifenomeni fenomenistessi stessi IlIlfondatore fondatoredel del metodo metodosperimentale sperimentale fufu Galileo GalileoGalilei Galilei (1564––1642), (1564 1642), ililquale qualepuò, può,per per questo, questo,essere essereconsiderato considerato ililprimo primofisico fisico nel nelsenso sensomoderno modernodella dellaparola. parola.
Il metodo sperimentale: …c’era una volta.. GalileoGalilei Galileo Galilei(1564 (1564––1642),osservando 1642),osservandoi icorpi corpiche checadono, cadono, sisiconvince convinceche chetutti tutticorpi, corpi,indipendentemente indipendentementedal dalloro loropeso, peso, cadonocon cadono conlalastessa stessavelocità, velocità,eeche chetale talevelocità velocitàcresce cresceinin modouniforme modo uniformedurante duranteililtempo tempodidicaduta….. caduta….. Decideperciò Decide perciòdi didimostrare dimostrarela lavalidità validitàdella dellasua suaidea idea (ipotesi) portando (ipotesi) portandocome come prova provarisultati risultatidi diesperimenti. esperimenti. Malalacaduta Ma cadutadidiun uncorpo corposisi Così,Galileo, Così, Galileo,deve devecercare cercareun un dimostratroppo dimostra tropporapida rapidaper per modoper modo persemplificare semplificareilil esseremisurata essere misuratadurante duranteunun problema……. problema……. esperimento………. esperimento……….
Il metodo sperimentale: un esempio Inventa,per Inventa, perquesto, questo, un unesperimento esperimento piùsemplice: più semplice: la la“caduta” “caduta”di diun uncorpo corpo lungoun lungo unpiano pianoinclinato…. inclinato…. Infondo In fondo--pensa pensaGalileo Galileo--un un“piano “pianoverticale” verticale”non nonèèaltro altroche che un“piano un “pianomolto moltoinclinato” inclinato”ed edililcomportamento comportamentodidiun uncorpo corpo chescende che scendelungo lungoun unpiano pianoinclinato inclinatodeve deveosservare osservarelelestesse stesse regoledidiun regole uncorpo corpoche checade cadeverticalmente…………. verticalmente………….
Il metodo sperimentale: … c’era una volta… Conl’aiuto Con l’aiutodidiun unorologio orologioadadacqua, acqua,appositamente appositamentecostruito costruitoper perquesto questoesperimento, esperimento, Galileodimostra, Galileo dimostra,attraverso attraversomisure misuredidispazio spazioeediditempo, tempo,che chelolospazio spaziopercorso percorsodalla dalla sferalungo sfera lungoililpiano pianoinclinato, inclinato,cresce cresceininmodo mododirettamente direttamenteproporzionale proporzionalealal quadratodel quadrato deltempo tempoimpiegato impiegatoaascendere. scendere. Galileocompie Galileo compiequesti questiesperimenti esperimentiutilizzando utilizzandopiani pianicon condiverse diverse inclinazioni,eetutte inclinazioni, tuttelelevolte volteottiene ottienemisure misurechecheconfermano confermanola lasua sua ipotesi. ipotesi. Galileodimostra Galileo dimostracosì, così,che chele leleggi leggifisiche fisichepossono possono essereformulate essere formulate in in modo modo matematico matematico ee comprovate comprovate sperimentalmente sperimentalmente
Studiareun Studiare unfenomeno fenomeno significa significaquindi quindiosservare osservareconcon attenzionequali attenzione qualisiano sianole legrandezze grandezze che chedeterminano determinano ilil modoin modo incui cuiesso essosisisvolge svolgeee stabilire, stabilire, se sepossibile, possibile, una una relazionetra relazione tradi diesse. esse. Per Pergiungere giungereaacio'cio'occorre occorre procederealla procedere allaloro loro MISURA. MISURA. “Iospesso “Io spessoaffermo affermochechequando quandopotete potetemisurare misurare ciòdi ciò dicui cuistate stateparlando, parlando,eepotete poteteesprimerlo esprimerloin in numeri,allora numeri, alloraconoscete conoscetequalcosa qualcosadidiciò ciòdi dicui cui parlate;ma parlate; maquando quandonon nonpotete poteteesprimerlo esprimerloin in numeri,allora numeri, alloralalavostra vostraconoscenza conoscenzaèèscarsa scarsaeded insoddisfacente;può insoddisfacente; puòrappresentare rappresentareununinizio iniziodi di conoscenza,ma conoscenza, mavivisiete sieteaddentrati, addentrati,nei neivostri vostri pensieri,assai pensieri, assaipoco poconel nelcampo campodella dellascienza, scienza, qualunquesia qualunque sial’argomento l’argomentochechestate statetrattando. trattando. Perciò,se Perciò, sescienza scienzasignifica significamisurare, misurare,senza senzalala metrologianon metrologia noncicipuò puòessere esserescienza.” scienza.” WilliamThomson William Thomson(Lord (LordKelvin) Kelvin) 66maggio maggio1886 1886
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