La storia dell'Amaldi - Zanichelli
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
La storia dell’Amaldi
Questo libro è stato scritto nel ricordo di Ugo Amaldi (1875-1957), illustre
matematico, uomo di grande fede e magnifico didatta che nel 1904, presso la
Zanichelli, pubblicò con Federigo Enriques (1871-1946) gli Elementi di geo-
metria, primo di una lunga serie di testi di geometria e analisi usati per più di
ottant’anni nelle scuole secondarie di tutta Italia.
Cinquant’anni dopo, Ginestra Amaldi ed Edoardo Amaldi pubblicarono,
per la Zanichelli, il Corso di fisica – ad uso dei licei scientifici che portava il sot-
totitolo rielaborato da un testo di Enrico Fermi, testo che era stato pubblicato,
sempre dalla Zanichelli, nel 1929.
Ginestra Amaldi (1911-1993), astro- Edoardo Amaldi (1908-1989), scien-
noma, ha pubblicato diversi libri di ziato di fama internazionale, è stato
divulgazione scientifica rivolti ai gio- collaboratore di Fermi nella scuola di
vani. Uno di essi, Questo nostro mon- via Panisperna. Nel dopoguerra ha ri-
do, è stato tradotto in cinque lingue. costruito la fisica italiana.
Edoardo Amaldi è stato uno dei padri fondatori del CERN (Conseil Eu-
ropéen pour la Recherche Nucléaire), il prestigioso centro europeo per la
ricerca nucleare, e ha contribuito alla creazione dell’ESA (European Space
Agency), l’ente spaziale europeo. Ha dedicato gli ultimi decenni della sua vita
alla ricerca delle onde gravitazionali.
Dagli anni Cinquanta a oggi il libro di Edoardo e Ginestra ha avuto nume-
rose edizioni e rifacimenti completi; io ne sono il solo autore da più di vent’an-
ni. Più di due milioni di studenti hanno studiato fisica sulle pagine di questi
testi.
La nuova edizione presenta una fisica ricca di esempi, di esercizi e di risorse
multimediali che parlano dell’esperienza quotidiana, con particolare attenzio-
ne alle competenze fondamentali per vivere nel mondo di oggi. È una fisica
che vuole stimolare i giovani cittadini ad acquisire una visione scientifica del
mondo, attraverso le spiegazioni semplici ma rigorose che hanno contraddi-
stinto la storia degli «Amaldi».
Ugo Amaldi
Ginevra, febbraio 2020
IVIndice
Le dieci cose che devi sapere
di matematica 1 Le grandezze fisiche
TEORIA ESERCIZI TEORIA ESERCIZI
1 Calcolare un’equivalenza 2 18 1 Proprietà misurabili
e unità di misura 24 41
2 Risolvere una proporzione 4 18
2 La notazione scientifica 26 42
3 Calcolare una percentuale 5 18
3 Il Sistema Internazionale
4 Leggere una formula 6 19 delle unità di misura 27 44
5 Costruire un grafico cartesiano 8 19 4 L’intervallo di tempo 28 45
6 Riconoscere 5 La lunghezza 29 46
una proporzionalità diretta 10 20
6 La massa 30 47
7 Riconoscere
una proporzionalità inversa 12 21 7 L’area 30 48
8 Riconoscere 8 Il volume 32 49
una proporzionalità quadratica 13 22
9 La densità 32 51
9 Risolvere un’equazione 14 22
10 Le dimensioni fisiche
10 Fare i conti delle grandezze 35 52
con le potenze di 10 16 23
FISICA CON LE MANI
La densità di un metallo 37
Le formule 39
Test 40
Problemi di riepilogo 53
COMPITO DI REALTÀ La fisica dietro le decisioni
Quale automobile ha consumo ed emissioni minori? 56
Sei pronto per la verifica? 57
PROBLEMI MODELLO
■ Unità di lunghezza e unità di area 31
■ Relazione tra densità, massa e volume 35
Risorse multimediali
Risposte ai Fermati a pensare
Video Fisica con le mani
• La densità di un metallo
• Le oscillazioni del pendolo
Scheda Fisica con le mani
Le oscillazioni del pendolo
Mappa interattiva
V2 La misura 3 I vettori e le forze
TEORIA ESERCIZI TEORIA ESERCIZI
1 Gli strumenti di misura 58 81 1 Grandezze scalari e vettoriali 98 123
2 L’incertezza delle misure 61 82 2 Le operazioni con i vettori 100 124
3 L’incertezza di una misura singola 64 83 3 Le componenti cartesiane
di un vettore 103 126
4 L’incertezza di una misura ripetuta 65 84
4 Le forze 107 128
5 L’analisi statistica
dei dati sperimentali 66 86 5 La forza-peso 110 130
6 L’incertezza relativa 69 87 6 La forza elastica 112 131
7 L’incertezza di una misura indiretta 72 88 7 Le forze di attrito 115 133
8 Le cifre significative 74 90 FISICA CON LE MANI
La forza di attrito radente 118
9 La verifica sperimentale
di una legge fisica 77 93 Le formule 120
Le formule 79
Test 122
Problemi di riepilogo 135
Test 80
Sei pronto per la verifica? 137
Problemi di riepilogo 94
COMPITO DI REALTÀ La fisica dietro le decisioni PROBLEMI MODELLO
Quanto crescerà il livello del mare? 96 ■ Scomposizione e addizione di vettori 106
Sei pronto per la verifica? 97 ■ Il valore di g sulla Luna 112
■ Calcolo dell’allungamento di due molle 114
PROBLEMI MODELLO
■ Calcolo della forza di attrito 117
■ L’analisi statistica delle misure 71
■ Calcolo dell’incertezza su misure indirette 73
■ Calcoli con le cifre significative 76
Risorse multimediali Risorse multimediali
Risposte ai Fermati a pensare Risposte ai Fermati a pensare NellÕeBook
Video Fisica con le mani Video Fisica con le mani Simulazioni PhET
La traccia di una matita La forza di attrito radente • Somma vettoriale
Formule in 3 minuti • Masse e molle: introduzione
Scheda Fisica con le mani • Legge di Hooke
La traccia di una matita Le forze
Mappa interattiva Mappa interattiva
VI4 L’equilibrio dei solidi 5 L’equilibrio dei fluidi
TEORIA ESERCIZI TEORIA ESERCIZI
1 Il punto materiale e il corpo rigido 138 1 La pressione 184 206
2 L’equilibrio del punto materiale 139 166 2 La legge di Pascal 186 207
3 L’equilibrio su un piano inclinato 141 167 3 La legge di Stevino 189 209
4 Gli effetti delle forze 4 I vasi comunicanti 191 210
su un corpo rigido 145 170
5 La legge di Archimede 193 211
5 Il momento di una forza 148 171
6 La pressione atmosferica 197 213
6 Il momento di una coppia di forze 152 173
FISICA CON LE MANI
7 L’equilibrio di un corpo rigido 153 175 Il galleggiamento 201
8 Le leve 154 176 Le formule 203
9 Il baricentro 156 178 Test 205
FISICA CON LE MANI Problemi di riepilogo 215
Equilibrio di una gruccia 160 Sei pronto per la verifica? 217
Le formule 162 PROBLEMI MODELLO
Test 165 ■ Il torchio idraulico 188
Problemi di riepilogo 180 ■ La legge di Archimede 195
Sei pronto per la verifica? 183
PROBLEMI MODELLO
■ La scomposizione della forza-peso 144
■ L’effetto di due forze parallele e concordi
applicate a un corpo rigido 147
■ Il calcolo del momento di una forza 151
■ Calcolo della posizione del baricentro 159
Risorse multimediali Risorse multimediali
Risposte ai Fermati a pensare Nell’eBook Risposte ai Fermati a pensare Nell’eBook
Video Fisica con le mani Simulazione PhET Video Fisica con le mani Simulazione PhET
Equilibrio di una gruccia Leve Il galleggiamento In pressione
Mappa interattiva Formule in 3 minuti
La pressione
Mappa interattiva
VII6 La velocità 7 L’accelerazione
TEORIA ESERCIZI TEORIA ESERCIZI
1 Il punto materiale in movimento 218 244 1 L’accelerazione media e istantanea 262 287
2 La velocità media e istantanea 220 244 FISICA & MATEMATICA
La velocità è una funzione del tempo 267
3 Formule inverse: quanta strada,
quanto tempo 223 246 2 Il grafico velocità-tempo 268 288
4 Il grafico spazio-tempo 225 248 3 Il moto uniformemente accelerato
con velocità iniziale nulla 271 291
5 Il moto rettilineo uniforme 229 252
4 Il moto uniformemente accelerato
6 Grafici spazio-tempo con partenza in velocità 276 293
e velocità-tempo 234 255
5 Il lancio verticale verso l’alto 280 295
FISICA CON LE MANI
Il moto del supermagnete 239 6 Alcuni grafici spazio-tempo
e velocità-tempo 283 297
Le formule 241
Test 243 Le formule 284
Problemi di riepilogo 258 Test 286
COMPITO DI REALTÀ La fisica dietro le decisioni Problemi di riepilogo 299
Che cosa possiamo fare affinché
solo un terzo dei ghiacciai fonda? 260 Sei pronto per la verifica? 301
Sei pronto per la verifica? 261 PROBLEMI MODELLO
■ Ricavare l’accelerazione
PROBLEMI MODELLO dal grafico velocità-tempo 271
■ Il grafico spazio-tempo ■ Calcolo dell’accelerazione nel moto
del moto di una bicicletta 227 uniformemente accelerato
■ La legge oraria con velocità iniziale nulla 275
del moto rettilineo uniforme 233 ■ Calcolo dell’accelerazione nel moto
■ Ricavare il grafico spazio-tempo uniformemente accelerato
dal grafico velocità-tempo 238 con partenza in velocità 279
■ Lancio verticale verso l’alto 282
Risorse multimediali Risorse multimediali
Risposte ai Fermati a pensare Risposte ai Fermati a pensare Mappa interattiva
Video Fisica con le mani Video Fisica con le mani
Il moto del supermagnete Il disco a cuscino d’aria
Animazioni interattive accelerato
• La velocità nel moto Scheda Fisica con le mani
rettilineo uniforme Il disco a cuscino d’aria
• La pendenza del grafico accelerato
spazio-tempo Animazione interattiva
Formule in 3 minuti Accelerazione e velocità
La velocità Formule in 3 minuti
Mappa interattiva L’accelerazione
VIII8 I moti nel piano 9 I principi della dinamica
TEORIA ESERCIZI TEORIA ESERCIZI
1 Il vettore posizione 1 Il primo principio della dinamica 338 354
e il vettore spostamento 302 324
2 I sistemi di riferimento inerziali 340 355
2 Il vettore velocità
e il vettore accelerazione 304 325 3 Forza, accelerazione e massa 342 355
3 La composizione dei moti 306 327 4 Il secondo principio della dinamica 344 356
4 Il moto circolare uniforme 308 328 5 Le proprietà della forza-peso 348 359
5 L’accelerazione centripeta 312 330 6 Il terzo principio della dinamica 349 360
6 Il moto armonico 314 332 Le formule 352
FISICA CON LE MANI Test 353
Un vassoio girevole 318 Problemi di riepilogo 362
Le formule 320 Sei pronto per la verifica? 365
Test 323
PROBLEMI MODELLO
Problemi di riepilogo 335 ■ Calcolo della portanza
e della forza di attrito su un aereo 346
Sei pronto per la verifica? 337
■ Che cosa misura una bilancia? 349
PROBLEMI MODELLO ■ Applicazione del terzo principio
■ Operazioni tra vettori in componenti 305 della dinamica 351
■ La composizione dei moti
in due dimensioni 308
■ Il grafico spazio-tempo
del moto armonico 317
Risorse multimediali Risorse multimediali
Risposte ai Fermati a pensare Risposte ai Fermati a pensare Formule in 3 minuti
Video Fisica con le mani Video Fisica con le mani • Le forze
Un vassoio girevole Il disco a cuscino d’aria e il • F = ma
Animazioni interattive secondo principio della dinamica Mappa interattiva
• La composizione dei moti Scheda Fisica con le mani
• Il moto circolare uniforme NellÕeBook
Il disco a cuscino d’aria e il
• Il moto armonico secondo principio della dinamica Simulazione PhET
Formule in 3 minuti Forze e moto: le basi
Animazioni interattive
• La velocità • La legge fondamentale
• L’accelerazione della dinamica
Mappa interattiva • Il terzo principio della dinamica
IX10 Le forze e il movimento 11 L’energia
TEORIA ESERCIZI TEORIA ESERCIZI
1 Il moto attraverso un fluido 366 386 1 Il lavoro 398 422
2 La caduta lungo un piano inclinato 368 386 2 La potenza 403 424
3 Il moto dei proiettili 371 388 3 L’energia cinetica 405 425
4 La forza centripeta 376 391 4 L’energia potenziale gravitazionale 408 426
5 Moti armonici: la molla e il pendolo 377 393 5 L’energia potenziale elastica 410 427
FISICA CON LE MANI 6 La conservazione
Il moto parabolico della pallina 381 dell’energia meccanica 412 428
Le formule 383 7 La conservazione
Test 385 dell’energia totale 415 430
Problemi di riepilogo 395 FISICA CON LE MANI
L’energia potenziale della forza-peso
Sei pronto per la verifica? 397 si trasforma in energia cinetica 417
PROBLEMI MODELLO Le formule 419
■ Moto lungo un piano inclinato con attrito 370 Test 421
■ Lancio con velocità iniziale orizzontale 373 Problemi di riepilogo 431
■ La quota massima raggiunta
da un proiettile 375 Sei pronto per la verifica? 433
PROBLEMI MODELLO
■ Il lavoro di una forza costante 402
■ Applicazione del teorema
dell’energia cinetica 407
■ Conservazione dell’energia meccanica
per un corpo che cambia quota 413
Risorse multimediali Risorse multimediali
Risposte ai Fermati a pensare Nell’eBook Risposte ai Fermati a pensare Formule in 3 minuti
Video Fisica con le mani Simulazione PhET Video Fisica con le mani • Il lavoro
Il moto parabolico della pallina Moto del proiettile L’energia potenziale della • La potenza
forza-peso si trasforma in • L’energia cinetica
Mappa interattiva • L’energia potenziale della
energia cinetica
forza-peso
Animazioni interattive
• L’energia cinetica e il lavoro Mappa interattiva
• L’energia meccanica
si conserva Nell’eBook
Simulazione PhET
Energia con lo skateboard:
concetti base
X12 La temperatura e il calore 13 La luce
TEORIA ESERCIZI TEORIA ESERCIZI
1 Il termometro 1 I raggi luminosi 468 494
e le scale di temperatura 434 458
2 La riflessione della luce 470 494
2 La dilatazione termica 437 458
3 Gli specchi sferici 472 495
3 Calore e lavoro 441 460
4 La rifrazione della luce 478 498
4 Capacità termica e calore specifico 443 461
5 La riflessione totale 481 501
5 Il calorimetro 445 462
6 Le lenti 483 502
6 I passaggi tra stati di aggregazione 447 463
7 Alcuni strumenti ottici 486 504
FISICA CON LE MANI
La dilatazione dell’acqua 452 8 L’occhio 489 504
Le formule 454 Le formule 490
Test 457 Test 493
Problemi di riepilogo 465 Problemi di riepilogo 505
COMPITO DI REALTÀ La fisica dietro le decisioni
Sei pronto per la verifica? 506
Pannelli solari termici per scaldare l’acqua di casa? 466
Sei pronto per la verifica? 467 PROBLEMI MODELLO
■ Calcolo dell’ingrandimento
PROBLEMI MODELLO di uno specchio sferico 477
■ La dilatazione volumica di un solido 440 ■ Applicazione della legge di Snell 480
■ Il calore scambiato in un calorimetro 446
■ Il calore necessario
per vaporizzare un solido 451 Indice analitico 507
Risorse multimediali Risorse multimediali
Risposte ai Fermati a pensare Risposte ai Fermati a pensare NellÕeBook
Video Fisica con le mani Video Fisica con le mani Simulazioni PhET
La dilatazione dell’acqua Gli occhiali del nonno • Rifrazione della luce
Animazioni interattive • Visione dei colori
Scheda Fisica con le mani
• La temperatura Gli occhiali del nonno
e la scala Celsius
• I passaggi di stato Formule in 3 minuti
La legge di Snell per la rifrazione
Formule in 3 minuti
La temperatura Mappa interattiva
Mappa interattiva
XIPuoi anche leggere
