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INTRODUZIONE Scopo della Fisica è quello di fornire una descrizione quantitativa di tutti i fenomeni naturali, individuandone le proprietà significative (grandezze fisiche) ed analizzandone la loro interdipendenza (leggi fisiche).

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Page 1: INTRODUZIONE Scopo della Fisica è quello di fornire una descrizione quantitativa di tutti i fenomeni naturali, individuandone le proprietà significative

INTRODUZIONEINTRODUZIONE

Scopo della Fisica è quello di fornire una descrizione quantitativa di tutti i fenomeni naturali, individuandone le proprietà significative (grandezze fisiche) ed analizzandone la loro interdipendenza (leggi fisiche).

Scopo della Fisica è quello di fornire una descrizione quantitativa di tutti i fenomeni naturali, individuandone le proprietà significative (grandezze fisiche) ed analizzandone la loro interdipendenza (leggi fisiche).

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GRANDEZZE FISICHEGRANDEZZE FISICHE

La grandezza fisica è una proprietà suscettibile di una definizione operativa, cioè di un procedimento atto a misurarne l'entità dal confronto con una unità di misura.

La grandezza fisica è una proprietà suscettibile di una definizione operativa, cioè di un procedimento atto a misurarne l'entità dal confronto con una unità di misura.

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LEGGI FISICHELEGGI FISICHE

La legge fisica è una relazione fra diverse grandezze fisiche stabilita da esperimenti o da deduzioni teoriche, suscettibile di essere verificata o confutata da altri esperimenti.

La legge fisica è una relazione fra diverse grandezze fisiche stabilita da esperimenti o da deduzioni teoriche, suscettibile di essere verificata o confutata da altri esperimenti.

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IL METODO SCIENTIFICOIL METODO SCIENTIFICO

La scienza studia fenomeni riproducibili.La scienza studia fenomeni riproducibili.

La descrizione di un fenomeno deve essere eseguita in termini di grandezze fisiche oggettivamente misurabili.

La descrizione di un fenomeno deve essere eseguita in termini di grandezze fisiche oggettivamente misurabili.

Un’affermazione ha valore scientifico se può essere verificata da un elevato numero di esperimentiUn’affermazione ha valore scientifico se può essere verificata da un elevato numero di esperimenti

Molti esperimenti possono verificare un’affermazione scientifica, un solo esperimento può confutarlaMolti esperimenti possono verificare un’affermazione scientifica, un solo esperimento può confutarla

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IL METODO SCIENTIFICOIL METODO SCIENTIFICO

I processi che hanno luogo nell’organismo umano non sono rigorosamente riproducibili, perché ogni essere vivente è unico.

I processi che hanno luogo nell’organismo umano non sono rigorosamente riproducibili, perché ogni essere vivente è unico.

Tali processi possono essere descritti e compresi in termini delle leggi della biologia, della chimica e della fisica in modo che il medico e l’infermiere siano in grado di comprendere con consapevolezza i problemi del malato.

Tali processi possono essere descritti e compresi in termini delle leggi della biologia, della chimica e della fisica in modo che il medico e l’infermiere siano in grado di comprendere con consapevolezza i problemi del malato.

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IL METODO SCIENTIFICOIL METODO SCIENTIFICO

Tutte le osservazioni e gli esperimenti eseguiti nei laboratori e nei reparti di degenza hanno prodotto una vasta informazione utile per spiegare i fenomeni osservati e prevederne altri.

Tutte le osservazioni e gli esperimenti eseguiti nei laboratori e nei reparti di degenza hanno prodotto una vasta informazione utile per spiegare i fenomeni osservati e prevederne altri.

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METODO SPERIMENTALEMETODO SPERIMENTALE

Durante i suoi studi sulla caduta dei gravi, Galileo osservava:Ma di tali “accidenti di gravità”, velocità ed anco di figura, come variabili in modi infiniti, non si può dar ferma scienza: e però, per poter scientificamente trattare cotal materia, bisogna astrar da essi e ritrovate e dimostrate le conclusioni astratte da gli impedimenti, servircene nel praticarle con quelle limitazioni che l’esperienza ci verrà insegnando.

Durante i suoi studi sulla caduta dei gravi, Galileo osservava:Ma di tali “accidenti di gravità”, velocità ed anco di figura, come variabili in modi infiniti, non si può dar ferma scienza: e però, per poter scientificamente trattare cotal materia, bisogna astrar da essi e ritrovate e dimostrate le conclusioni astratte da gli impedimenti, servircene nel praticarle con quelle limitazioni che l’esperienza ci verrà insegnando.

Per la comprensione di un fenomeno è importante individuare i fattori essenziali e distinguerli da quelli secondari.

Per la comprensione di un fenomeno è importante individuare i fattori essenziali e distinguerli da quelli secondari.

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UNITÀ DI MISURA FONDAMENTALIUNITÀ DI MISURA FONDAMENTALI

Sono scelte arbitrariamente e coerentemente in numero minimo.Sono scelte arbitrariamente e coerentemente in numero minimo.

Le unità di misura devono essereinvariabiliaccessibili

Le unità di misura devono essereinvariabiliaccessibili

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SISTEMA INTERNAZIONALESISTEMA INTERNAZIONALE

Lunghezza metro mMassa kilogrammo kgTempo secondo sTemperatura kelvin KQuantità di sostanza mole molIntensità di corrente elettrica ampère AIntensità luminosa candela cd

Lunghezza metro mMassa kilogrammo kgTempo secondo sTemperatura kelvin KQuantità di sostanza mole molIntensità di corrente elettrica ampère AIntensità luminosa candela cd

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UNITÀ DI MISURA CAMPIONEUNITÀ DI MISURA CAMPIONE

Le unità di misura campione sono conservate presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure (Parigi).

Le unità di misura campione sono conservate presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure (Parigi).

Ogni atomo è una riserva di unità campione naturali, più sicuro dell’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure (Parigi).

Ogni atomo è una riserva di unità campione naturali, più sicuro dell’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure (Parigi).

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LUNGHEZZALUNGHEZZA

Il metro è la lunghezza della barra di platino-iridio, conservata presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure.Esso corrisponde alla decimilionesima parte della distanza equatore polo nord.

Il metro è la lunghezza della barra di platino-iridio, conservata presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure.Esso corrisponde alla decimilionesima parte della distanza equatore polo nord.

CAMPIONE ATOMICO:

Il metro contiene 1 650 763.73 lunghezze d’onda della luce arancione emessa dall’atomo 86Kr.

CAMPIONE ATOMICO:

Il metro contiene 1 650 763.73 lunghezze d’onda della luce arancione emessa dall’atomo 86Kr.

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ALCUNE MISURE DI LUNGHEZZAALCUNE MISURE DI LUNGHEZZA

Distanza della galassia Andromeda 21022 mRaggio della nostra galassia 61019 mRaggio della Terra 6106 mAltezza del monte Everest 9103 mDimensioni di un virus 110-8 mRaggio dell'atomo di idrogeno 510-11 mRaggio del protone 110-15 m

Distanza della galassia Andromeda 21022 mRaggio della nostra galassia 61019 mRaggio della Terra 6106 mAltezza del monte Everest 9103 mDimensioni di un virus 110-8 mRaggio dell'atomo di idrogeno 510-11 mRaggio del protone 110-15 m

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MASSAMASSA

Il kg è la massa del cilindro di platino-iridio, conservato presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure.

Il kg è la massa del cilindro di platino-iridio, conservato presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure.

CAMPIONE ATOMICO:

Un atomo di 12C contiene 12 u.m.a.

1 u.m.a. = 1.6605402·10-27 kg

CAMPIONE ATOMICO:

Un atomo di 12C contiene 12 u.m.a.

1 u.m.a. = 1.6605402·10-27 kg

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ALCUNE MISURE DI MASSAALCUNE MISURE DI MASSA

Nostra galassia 21041 kgSole 21030 kgLuna 71022 kgElefante 5103 kgMolecola di penicillina 210-17 kgAtomo di uranio 210-25 kgProtone 210-27 kg

Nostra galassia 21041 kgSole 21030 kgLuna 71022 kgElefante 5103 kgMolecola di penicillina 210-17 kgAtomo di uranio 210-25 kgProtone 210-27 kg

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TEMPOTEMPO

Qualsiasi fenomeno ciclico può essere usato per misurare il tempo: si contano il numero di cicli contenuti in un dato intervallo di tempo.

86 400 s formano il giorno solare medio.

Qualsiasi fenomeno ciclico può essere usato per misurare il tempo: si contano il numero di cicli contenuti in un dato intervallo di tempo.

86 400 s formano il giorno solare medio.

CAMPIONE ATOMICO:

Un atomo di 133Cs compie 9 192 631 770 oscillazioni in 1 secondo.

CAMPIONE ATOMICO:

Un atomo di 133Cs compie 9 192 631 770 oscillazioni in 1 secondo.

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ALCUNE MISURE DI TEMPOALCUNE MISURE DI TEMPO

Età dell'universo 5·1017 sEtà della piramide di Cheope 1·1011 sVita media dell'uomo 2·109 sLunghezza del giorno 9·104 sVita media di un mesone 2·10-16 s

Età dell'universo 5·1017 sEtà della piramide di Cheope 1·1011 sVita media dell'uomo 2·109 sLunghezza del giorno 9·104 sVita media di un mesone 2·10-16 s

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UNITÀ DI MISURA DERIVATEUNITÀ DI MISURA DERIVATE

Le unità di misura delle altre grandezze fisiche si possono derivare da quelle fondamentali. In alcuni casi esse assumono un nome specifico, legato ad un illustre scienziato.

Le unità di misura delle altre grandezze fisiche si possono derivare da quelle fondamentali. In alcuni casi esse assumono un nome specifico, legato ad un illustre scienziato.

Volume = m3 Densità = kg/m3

Velocità = m/s Forza = kgm/s2 = newtonVolume = m3 Densità = kg/m3

Velocità = m/s Forza = kgm/s2 = newton

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ALTRE UNITÀ DI MISURAALTRE UNITÀ DI MISURA

Sistema C(entimetro)G(rammo)S(econdo).

1 m = 100 cm

1 kg = 1000 g

Sistema C(entimetro)G(rammo)S(econdo).

1 m = 100 cm

1 kg = 1000 g

Sistema britannico

1 in (pollice) = 2.54 cm

1 ft (piede) = 12 in = 30.48 cm

1 mi (miglio) = 1.608 km = 1 608 m

Sistema britannico

1 in (pollice) = 2.54 cm

1 ft (piede) = 12 in = 30.48 cm

1 mi (miglio) = 1.608 km = 1 608 m

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DIMENSIONIDIMENSIONI

Il valore numerico che esprime una grandezza fisica deve essere sempre seguito dalle unità di misura con cui esso è stato rilevato

Il valore numerico che esprime una grandezza fisica deve essere sempre seguito dalle unità di misura con cui esso è stato rilevato

Esempi:Esempi:

Tali unità di misura costituiscono le dimensioni della grandezza fisica.Tali unità di misura costituiscono le dimensioni della grandezza fisica.

densità = 1000 kg/m3 = 1 kg/litrodensità = 1000 kg/m3 = 1 kg/litro

velocità = 10 m/s = 36 km/hvelocità = 10 m/s = 36 km/h

Una grandezza fisica si dice adimensioniale se il suo valore non dipende dalle unità di misura utilizzate.Una grandezza fisica si dice adimensioniale se il suo valore non dipende dalle unità di misura utilizzate.

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PREFISSI PER UNITÀ DI MISURAPREFISSI PER UNITÀ DI MISURA

T tera 1012 p pico 10-12

G giga 109 n nano 10-9

M mega 106 micro 10-6

k kilo 103 m milli 10-3

h etto 102 c centi 10-2

da deca 101 d deci 10-1

T tera 1012 p pico 10-12

G giga 109 n nano 10-9

M mega 106 micro 10-6

k kilo 103 m milli 10-3

h etto 102 c centi 10-2

da deca 101 d deci 10-1

2 300 m = 2.3 km 710-9 g = 7 ng1 500 000 W = 1.5 MW 0.005 s = 5 ms2 300 m = 2.3 km 710-9 g = 7 ng1 500 000 W = 1.5 MW 0.005 s = 5 ms

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PRECISIONE DI UNA MISURAPRECISIONE DI UNA MISURA

Il risultato di una misura sempre affetto da un errore, che dipende dallo strumento e dal metodo utilizzati, ma non dall’imperizia dello sperimentatore. Si scrive

L = (3.45 0.15) m

Il risultato di una misura sempre affetto da un errore, che dipende dallo strumento e dal metodo utilizzati, ma non dall’imperizia dello sperimentatore. Si scrive

L = (3.45 0.15) m

Errore assoluto: 0.15 m

Errore relativo: 0.15/3.45 = 0.05

Errore percentuale: 5%

Errore assoluto: 0.15 m

Errore relativo: 0.15/3.45 = 0.05

Errore percentuale: 5%

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RAPPRESENTAZIONE DI UNA LEGGE FISICARAPPRESENTAZIONE DI UNA LEGGE FISICA

Analitica Tabella

acquadell' densita`

aatmosferic pressione

d

p

dghpp

o

o h (m) p (kPa)0 1005 15010 20015 25020 30025 35030 40035 45040 500

Grafica

0

200

400

600

0 10 20 30 40 50