Fisica I
Corso di Laurea in Agraria
Facoltà di Scienze
Università di Udine
Marina Cobal - Dipt.di Fisica Universita' di Udine
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Generalità
Informazioni
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2
Insegnante






Marina Cobal
Dipt.di Fisica, tel.: 0432 55 82 35
Segr.: 0432 55 82 10
FAX: 0432 55 82 22
E-mail: [email protected]
Ricevimento: mercoledi’ 9-10:45
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Testi usati


Paul A.Tipler - CORSO DI FISICA (1,2,3)
– Ed. Zanichelli
D. Cauz, M.Cobal, C. Del Papa – Esercizi
di Fisica – Ed. Forum
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Scopo e struttura del corso
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5
Scopo del corso

Darvi i primi concetti della fisica classica

Definita come lo studio dei fenomeni




A bassa velocità
Che coinvolgono corpi né troppo grandi né troppo
piccoli
Allenarvi all’uso di questi concetti
Insegnarvi a capire mentre si studia
 Di solito si studia “a memoria”!
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Scopo del corso

Farvi fare pratica nella risoluzione di
problemi concreti


Ogni problema va risolto fino al risultato
numerico!
Attenzione:
Cercate di studiare
volta per volta
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Lezioni ed esami
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Le lezioni

Le trovate sulla mia pagina Web:



http://www.fisica.uniud.it/%7Ecobal/
Saranno per la massima parte dedicate
alla soluzione di problemi
Consiglio: fate molti esercizi!!
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Gli esami
Esame




Alla fine del corso prova scritta sugli
argomenti trattati durante il corso
Non consentito l’uso del testo
Con voto ≥ 15 si puo’ fare l’orale
Non rimandate gli esami soprattutto
quelli del primo anno!
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Programma e prerequisiti
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Programma del corso


Ripasso dei concetti principali di calcolo
numerico, cinematica/dinamica
Gas



Termologia
Termodinamica
Fluidi

Inquadramento dei concetti fondamentali
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Prerequisiti al corso

È indispensabile che abbiate nozioni
teoriche ma soprattutto pratiche in




Algebra
Geometria analitica (rette e parabole)
Trigonometria
Logaritmi
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Per mettersi in pari...

È indispensabile fare una “corsa” per
farsi queste competenze il più presto
possibile


Possono essere utili testi di matematica dei
licei scientifici
Le nozioni utili e pratiche vi verranno
spiegate in corso d’opera
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Consigli vari
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Metodo di studio consigliato

Chiedete spiegazioni sulle cose non
capite


Interagite con il docente a lezione


Pochissimi lo fanno
Pochissimi lo fanno
E...
COMINCIATE SUBITO
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Definiamo il campo di lavoro...

...Dicendo “cos’è” la
Fisica

Vuol dire “scienza della Natura” (in
greco antico)


Aristotele: ta fusika = le cose della Natura
...Ed ora vuol dire soprattutto “metodo
sperimentale”
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Il metodo sperimentale


Inizia con Galilei
1592 convenzionalmente


Quando ottiene la cattedra a Padova
Sinteticamente ci dice che in Natura




Non possiamo aspettarci di trovare la Verità
Dobbiamo verificare tutto con delle misure
Queste vanno confrontate con le predizioni teoriche
La “filosofia naturale” deve trovare riscontro nei fatti

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!
Il metodo sperimentale
un meccanismo conoscitivo molto sofisticato



Su fenomeni sconosciuti si comincia col
raccogliere dei dati, anche a caso
Si cercano regolarità sugli elenchi (idea già di
Francis Bacon)
Si tenta di impostare delle leggi empiriche


È il primo modo di condensare l’informazione
Attenzione: la scienza antica (prima di Galilei) non
conosceva nemmeno questo passo!

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Assiri, Egizi, Indiani, Cinesi...
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Il metodo sperimentale



Ad un certo punto qualcuno formula
un’ipotesi su come è fatto il mondo (è una
prima teoria)
Fa delle predizioni numeriche
Queste vengono confrontate con le raccolte
dei dati

Misure o esperimenti


È una differenza solo di comodo e terminologica
Inizia a funzionare il motore conoscitivo
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Il metodo sperimentale
come funziona?

La teoria AA SPIEGA dei fenomeni A

L’esperimento misura A



Se le misure concordano con la teoria questa è -per il
momento- confermata
Altrimenti viene abbandonata e se ne fa un’altra
La teoria AA PREDICE dei fenomeni B

L’esperimento misura B


Se le misure concordano con la teoria questa è
confermata
Altrimenti viene abbandonata e se ne fa un’altra
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Il metodo sperimentale

Si distingue in ogni teoria il teorema dal
principio

TEOREMA: conseguenza logica di
qualcosa di precedente


Si dimostra e si verifica sperimentalmente
PRINCIPIO: legge di Natura

Si verifica sperimentalmente e non si dimostra
 Si verificano anche le conseguenze
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Il metodo sperimentale

ATTENZIONE: la priorità è sempre
data all’aspetto QUANTITATIVO ed al
controllo SPERIMENTALE

Prevalenza delle idee preconcette



Idealismo
Dogmatismo
Predominanza del dire e del discutere che non
del fare
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Il metodo sperimentale




Ogni teoria ha sempre valore
provvisorio
Ogni teoria è valutata esclusivamente
per la sua capacità predittiva
Ogni teoria ha validità solo quantitativa,
mai assoluta
Non esiste il bianco ed il nero, ma
un’infinita serie di grigi
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Il metodo sperimentale

Attenzione a non falsare i fatti per far
tornare delle teorie!



Pratica in uso nel 1600
Poi decaduta nelle scienze fisiche
Ma ancora in uso in
Economia, sociologia,
psicologia,
psicanalisi, politica…
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Il metodo sperimentale
Conclusioni importanti




Attenzione: le teorie sono affascinanti, ma ciò
che conta è sempre la misura
Le teorie debbono essere dotate di capacità
predittiva (quantitativa!)
Non esiste vero e falso, ma solo più o meno
approssimato
Vince non la teoria “più vera”, ma quella “che
predice meglio”
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Il metodo sperimentale
E la misura?

La misura è sempre il risultato dell’interazione
fra due sistemi fisici di cui


Uno conosciuto male (il sistema in studio)
Uno conosciuto meno peggio (l’apparecchio)

Però mai perfettamente

Spesso compito di specialisti!
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Il metodo sperimentale

Se ripetiamo una misura non otterremo
mai lo stesso risultato!

Avremo sempre errori casuali


Avremo sempre errori sistematici


inevitabili
evitabili, ma solo in linea di principio
Ed allora?
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Il metodo sperimentale
IL CONFRONTO VIENE
FATTO SU BASI
STATISTICHE
SEMPRE
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Il metodo sperimentale
La statistica è la spina dorsale di
tutte le scienze sperimentali


La Fisica non è “disciplina concettuale”
ma ricerca nella Natura: analogie



Novità rispetto a Galilei!
Procedere in una foresta
Costruire un edificio
Una cosa è certa:
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Il metodo sperimentale
È Fisica, o più in generale
scienza,
ogni disciplina che si richiami
al metodo sperimentale

Il resto
no (anche se qualcuno protesta)
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Il metodo sperimentale

Attenzione: non sempre una misura
(=esperimento) può venir ripetuta o eseguita
in condizioni controllabili



Scienze galileiane se ciò è possibile
Scienze non galileiane le altre: es. astrofisica, geofisica…
Sono differenze “di comodo”, non certo
gerarchiche

Molte scienze all’inizio “non galileiane” lo sono poi
divenute: è il caso proprio della fisica delle particelle!
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Il metodo sperimentale

Altre differenze




Ricerca “pura” (o fondamentale)
Ricerca “applicata”
Ricerca “tecnologica”
Attenzione: anche teorie decadute
possono continuare ad essere usate se
dotate di alta capacità predittiva

È il caso della macchina fotografica e dell’ottica
geometrica!
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Il metodo sperimentale

Oggi è il metodo conoscitivo per
eccellenza




Anche se parecchio contrastato
Ha consentito di sapere e realizzare
tutto ciò che vi vedete attorno
Ha dei limiti che lui stesso ha scoperto
Ha prodotto risultati spettacolari
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Energia
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