Introduzione storica alla Fisica.

Una breve discussione sull’importanza culturale della fisica. La nascita del pensiero scientifico  e consigli per letture di approfondimento.

Titolo ed argomenti della lezione:

Correzione della verifica sulle grandezze fisiche.

Titolo ed argomenti della lezione:

La propagazione delle incertezze.

Le incertezze delle misure dirette e la loro propagazione alle misure indirette. Il caso della somma, della differenza e de prodotto per una costante. Esempi e discussione.

Titolo ed argomenti della lezione:

La propagazione delle incertezze: il prodotto, il rapporto e la potenza.

La propagazione delle incertezze dalle misure dirette a quelle indirette. Il caso del prodotto tra grandezze incerte, il rapporto tra grandezze incerte e la potenza di una grandezza incerta. Esempi.

Titolo ed argomenti della lezione:

Le incertezze delle misure in fisica: esercizi.

  Richiami sulle cifre significative, esercizi e discussione sulla propagazione delle incertezze.

Titolo ed argomenti della lezione:

Introduzione allo studio del moto: la cinematica.

Il moto come fenomeno fisico fondamentale. I concetti di posizione, spostamento e distanza. La velocità media. La legge oraria del moto. Moto in una, due e tre dimensioni.

Titolo ed argomenti della lezione:

Laboratorio: videoanalisi di un moto rettilineo uniforme.

  Richiami sulla cinematica del moto rettilineo uniforme: la legge oraria ed il suo grafico. Videoanalisi con Tracker del moto di un trenino. La legge oraria e la misura della velocità. Discussione. Descrizione dell’uso del software di video-analisi.

Puoi ripetere la videoanalisi anche a casa: prova, è facile e divertente!

Titolo ed argomenti della lezione:

Il moto uniformemente accelerato: esercizi.

Titolo ed argomenti della lezione:

La legge di caduta libera.

 Introduzione storica: la caduta dei gravi da Aristotele a Ipparco e Galilei. Laboratorio: studio mediante videoanalisi con Tracker del moto di caduta di corpi aventi masse uguali e corpi con masse molto diverse. Enunciato della legge di caduta libera e l’accelerazione di gravità g. L’importanza dell’attrito con l’aria.

Titolo ed argomenti della lezione:

Virtual Laboratory: EJS simulation of the linear motion.

General introduction to the simulations. The definition of algorithm and the Böm-Jacopini theorem. Introduction to the simulation in java with EJS.

Titolo ed argomenti della lezione:

Il lavoro e l’energia cinetica.

Introduzione all’energia. Il lavoro di una forza costante: il prodotto scalare, le unità di misura, l’energia cinetica ed il teorema dell’energia cinetica. La potenza. Esempi ed esercizi.

Titolo ed argomenti della lezione:

Le forze conservative e l’energia potenziale. La conservazione dell’energia meccanica.

Il lavoro svolto da una forza come la forza peso.  L’esempio del corpo che cade verticalmente e lungo il piano inclinato. Il lavoro ed il percorso: la definizione di forza conservativa. L’energia potenziale e le forze conservative.  La legge di conservazione dell’energia meccanica totale. Un esempio. Discussione.

Titolo ed argomenti della lezione:

Le forze conservative e l’energia. L’effetto delle forze non conservative.

Richiami sulla definizione di forza conservativa, l’energia potenziale, l’energia meccanica e la legge di conservazione dell’energia meccanica. Alcuni esempi. L’effetto delle forze non conservative.

Titolo ed argomenti della lezione:

L’energia potenziale elastica

Richiami sull’elasticità, la legge di Hooke sulla forza elastica. Il lavoro svolto dalla forza elastica e la natura conservativa della forza elastica: l’energia potenziale elastica. Alcuni esempi ed esercizi.

Titolo ed argomenti della lezione:

Gli urti: la quantità di moto, l’impulso e l’energia.

Richiami sulla legge di conservazione della quantità di moto totale. Il secondo principio della dinamica e la quantità di moto. L’impulso di una forza ed il teorema dell’impulso. L’energia e gli urti. Urti anelastici ed elastici. La risoluzione di un urto elastico. Alcuni casi particolari.

Titolo ed argomenti della lezione:

Correzione della verifica sulla quantità di moto, urti ed impulso.

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Introduzione alla Gravitazione Universale: come nasce un’idea. Parte prima: dal mito a Ipparco.

Introduzione: l’impresa più difficile mai compiuta dall’Umanità. La legge di Gravitazione Universale. Una ricostruzione di alcune delle più importanti idee moderne sul cosmo sulla base ti testi di autori antichi. La sciLa sfericità della Terra, le dimensioni della Terra, Il moto della Terra, l’infinità dell’Universo e le stelle fisse.

Titolo ed argomenti della lezione:

Introduzione alla Gravitazione Universale: come nasce un’idea. Parte seconda: da Ipparco a Newton.

  Richiami dalla prima parte: le conquiste della scienza ellenistica. La conquista romana del Mediterraneo ed il conseguente tracollo culturale: alcuni indicatori. Alcune successive lente rinascite. Il rinascimento italiano, la nascita delle Università e la riscoperta del metodo scientifico. Copernico e Keplero. Le leggi di Keplero e la loro interpretazione: la formulazione di Newton della legge di Gravitazione Universale nei “Principia”. La lezione di R. Feynman. Una simulazione dell’orbita della Terra con E.J.S. Alcune considerazioni finali e sulla mela di Newton.

Titolo ed argomenti della lezione:

La Gravitazione Universale: come nasce un’idea, parte terza: dopo Newton.

Richiami sulla legge di Gravitazione Universale di Newton. Il problema della determinazione di G, la bilancia di torsione di H. Cavendish. La misura della massa della Terra. Il problema dell’azione a distanza ed il concetto di campo. Il campo gravitazionale e le linee di forza. I limiti della teoria della gravitazione newtoniana: la precessione dell’orbita di Mercurio. Il principio di equivalenza e la relatività generale. La rivelazione delle onde gravitazionali, la teoria del tutto. Considerazioni finali.

Titolo ed argomenti della lezione:

La Gravitazione Universale: la legge di Newton e le leggi di Keplero.

  Le leggi di Keplero e le caratteristiche delle orbite dei pianeti del sistema solare. La terza legge e la dipendenza dal quadrato della distanza. L’universalità della legge di Newton. La misura della costante G e il calcolo della massa della Terra. Il calcolo della massa del Sole.

Titolo ed argomenti della lezione:

La Gravitazione Universale: i satelliti, l’energia e le orbite, la velocità di fuga.

Richiami sulla legge di Gravitazione Universale. I satelliti geostazionari. La natura conservativa della forza di Gravitazione Universale e l’energia potenziale gravitazionale. Il campo gravitazionale e le linee di campo. L’energia totale, i sistemi legati e slegati, la forma delle orbite. La velocità di fuga e i buchi neri.

Titolo ed argomenti della lezione:

Correzione della verifica sulla Gravitazione Universale.

Titolo ed argomenti della lezione:

L’essenziale è invisibile agli occhi: introduzione alla materia oscura.

Esploriamo una delle frontiere della Scienza. Di cosa è fatto l’Universo? Utilizzando la legge di Gravitazione Universale possiamo capire qual è l’origine della materia oscura: una componente dell’Universo che riusciamo a rilevare solo grazie al suo effetto gravitazionale in particolare esaminiamo la rotazione delle galassie e la dinamica dei sistemi di galassie. La storia non finisce qui: esiste anche un’altra componente importante: l’energia oscura che domina la dinamica dell’Universo su larga scala: una frontiera della conoscenza.

Titolo ed argomenti della lezione:

Nullius in verba: le leggi di Keplero al di fuori del Sistema Solare.

Introduzione: Keplero avrebbe potuto scoprire le sue leggi in un altro sistema stellare? Una simulazione in java del nostro sistema. Il caso di un sistema stellare doppio e di un sistema stellare triplo. Le orbite delle stelle attorno al centro della Galassia. La rotazione delle galassie e la materia oscura. La crisi della fisica classica in diversi contesti: due nuove rivoluzioni. La precessione dell’orbita di Mercurio e la Relatività Generale.  Il modello planetario dell’atomo e la meccanica quantistica.

Titolo ed argomenti della lezione:

Introduzione all’elettrostatica.

La carica elettrica, l’elettrizzazione e la legge di conservazione della carica. L’induzione elettrostatica e la polarizzazione. L’elettrizzazione per strofinio e la sua interpretazione microscopica. La forza di Coulomb e l’unità di carica elettrica. La forza nel vuoto ed in un mezzo materiale. La costate dielettrica relativa ed assoluta. Il confronto tra la forza di Coulomb e la forza gravitazionale.

Titolo ed argomenti della lezione:

La corrente elettrica

  Il fenomeno del moto delle cariche all’interno di un conduttore: la definizione di corrente elettrica e sua unità di misura. La forza elettromotrice, un semplice circuito elettrico. La prima e la seconda legge di Ohm. La potenza dissipata da una resistenza e l’effetto Joule. Uso delle simulazioni del Ph.E.T. per la prima e la seconda legge di Ohm. La costruzione di un circuito per la prima legge di Ohm nel laboratorio virtuale del Ph.E.T.