Marina Cobal - Dipt.di Fisica - Universita' di Udine1 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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Fisica I

Corso di Laurea in AgrariaFacoltà di Scienze

Università di Udine


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Generalità

Informazioni


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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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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 Pochissimi lo fanno

Interagite con il docente a lezione 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: 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! 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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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

inevitabili Avremo sempre errori sistematici

evitabili, ma solo in linea di principio

Ed allora?


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IL CONFRONTO VIENE FATTO SU BASI STATISTICHE

SEMPRESEMPRE


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La statistica è la spina dorsale di tutte le scienze sperimentali

Novità rispetto a Galilei!

La Fisica non è “disciplina concettuale” ma ricerca nella Natura: analogie

Procedere in una foresta Costruire un edificio

Una cosa è certa:


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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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