Effetto Coriolis: le figure 9 e 10 a pag 134 e la spiegazione correlata sono state realizzate con poca cura, e vanno prese in maniera molto qualitativa, per non risultare fuorvianti. Innanzitutto nel testo andrebbe sottolineato che il ragazzo non tira la palla verso il suo amico, ma un po' alla sua destra, per compensare la rotazione (questo si vede dalla sequenza B, nel sistema di riferimento rotante, ma non viene detto da nessuna parte nel testo o nelle didascalie). Se il ragazzo tirasse in avanti (come sembra dire il testo a pag 133), nel sistema di riferimento A la velocità iniziale della palla avrebbe una componente dovuta alla velocità tangenziale. La sua traiettoria sarebbe comunque una retta, ma non passerebbe per il centro della giostra. Inoltre andrebbe fatto notare che il ragazzo è molto bravo a compensare la rotazione, perché il fatto che la palla passi per il centro significa che il ragazzo ha lanciato la palla con una vy che cancella esattamente la velocità tangenziale. Detto questo rimane da notare che le due sequenze A e B non illustrano la stessa situazione da due punti di vista, come invece suggerisce la didascalia 9. Infatti la palla arriva in due punti diversi della giostra. La sequenza B andrebbe corretta in modo che anche in quel caso la palla finisca nella nicchia nera. È utile vedere i video illustrativi sull'effetto Coriolis nella sezione "relatività".
cifre significative: i dati degli esercizi e i relativi risultati sono trattati senza alcuna attenzione per le c.s., che dovrebbero dare un'idea della precisione delle misure.
accelerazione di gravità: gli svolgimenti usano spesso (ma non sempre) il valore g = 9,80 m/s2 anziché g = 9,81 m/s2.
NOTAZIONE "GEOGRAFICA": nei problemi spesso le direzioni sono date rispetto ai punti cardinali. Tuttavia la convenzione per le direzioni "oblique" non è specificata da nessuna parte, né in questo volume, né tantomeno nel volume dedicato al biennio, in cui vengono introdotti i vettori. Chiaramente chi ha ideato gli esercizi non si è consultato con chi ha scritto la parte di teoria. Con la convenzione utilizzata l'angolo è preceduto e seguito da un punto cardinale. Il primo punto "indica" il primo lato dell'angolo, il secondo il "verso di rotazione" per arrivare al secondo lato. In questo modo N 40° E indica un angolo che come primo lato ha la direzione SN (verso N) e il cui secondo lato è a 40° verso E, cioè in senso orario (l'angolo standard corrispondente è 50° rispetto all direzione E). Invece un angolo S 40° E sarebbe ottenuto partendo dalla direzione NS (verso S) e ruotando verso E di 40°, ovvero in senso antiorario (l'angolo standard corrispondente è –50°).
Calcolo della potenza per via grafica: gli esercizi 28 e 29 presuppongono un calcolo della potenza a partire da grafici nel piano (t; L) o (t; P). Tuttavia in nessun punto del libro (teoria o esercizi guidati) viene spiegato il ragionamento alla base del calcolo necessario alla soluzione dell'esercizio. Va ricordato che gli esercizi sono rivolti a studenti di terza superiore, che non hanno nozioni di calcolo integrale. Forse l'ideale sarebbe discutere qualitativamente il "teorema della media" per una generica funzione. Facendo questo già nel cap 7, per
02: i risultati sono dati senza alcuna cura per le cifre significative. Poiché i dati hanno una sola cifra decimale, la loro differenza non può averne due. Il secondo risultato va quindi scritto come -0,6 m/s e non -0,60 m/s. Segnalazione di G. Santoni, 3E 19/20.
04: il secondo quesito andrebbe formulato in modo diverso: "ricava i moduli degli spostamenti della moneta calcolati al punto a) come sono visti da un osservatore fermo al piano terreno" e la seconda risposta (spostamento "in discesa") andrebbe corretto da 0,36 m (errato) a 0,39 m (corretto). Quest'ultimo valore andrebbe comunque approssimato a 0,4 m. Discussione dettagliata (non essenziale per la soluzione dell'esercizio con il quesito "corretto"). Bisogna parlare di modulo dello spostamento e non di distanza, perché questi concetti coincidono solo se lo spostamento avviene in una sola direzione. Però, per la persona nell'ascensore e per quella a pian terreno, le fasi di salita e discesa della moneta non coincidono. Infatti, per la persona a terra, la moneta parte verso l'alto con una velocità iniziale maggiore (vMT + vTA), e quindi sale per un tempo maggiore. Quindi quella che per la persona nell'ascensore è una fase di discesa per la persona a terra contiene anche una fase di salita, per cui il modulo dello spostamento non equivale alla distanza. In altre parole, per risolvere l'esercizio, anche nel secondo punto bisogna concentrarsi sulle fasi "di salita" e "di discesa" come viste dalla persona in ascensore. Vista dal pian terreno la moneta sale per 4,6 m scende per 0,27 m.
07: il testo dell'esercizio è potenzialmente fuorviante. Nel primo punto viene menzionato "un osservatore fermo rispetto alla scala". Questo potrebbe essere interpretato come un osservatore che si trova sui gradini della scala mobile, che sono in moto rispetto al palazzo. L'esercizio in realtà intende "un osservatore fermo ad uno dei piani collegati dalla scala mobile". Tale osservatore è in realtà in moto rispetto a un qualunque gradino della scala mobile. La velocità del cane è data rispetto alla superficie su cui il cane si muove, ovvero la scala mobile stessa. In alcune versioni del testo le velocità sono date in modulo. Nel sistema di riferimento orientato nel verso di movimento della scala mobile le velocità "vettoriali" (con segno) sono +3,80 m/s e –0,80 m/s.
08: i risultati sono dati senza alcuna cura per le cifre significative. Segnalazione di G. Santoni, 3E 19/20. Se tutti i dati fossero considerati con 3 c.s. (3,00 m/s; 1,50 m/s e 25,0 m) i risultati sarebbero 3,35 m/s; -177°; 16,7 s; 50,0 m. Inoltre il testo è impreciso sia nel richiedere la seconda consegna, sia nel darne il risultato. Per "spostamento orizzontale" il testo intende "spostamento parallelo alle sponde del fiume", ossia nella direzione ovest-est. La risposta dà solo la distanza percorsa, ma poiché chiede lo spostamento, dovrebbe fornire anche un'indicazione sul verso. La risposta completa è –50,0 m o 50,0 m verso ovest.
09: i risultati sono dati senza alcuna cura per le cifre significative. Poiché i dati hanno tutti 2 c.s. i risultati sono 60 km/h e 14°. Segnalazione di G. Santoni, 3E 19/20. Negli svolgimenti per gli insegnanti la soluzione a questo problema ha il n° 10.
10: la soluzione contiene due errori e diverse imprecisioni. L'angolo relativo al primo quesito non è -144° ma -126° (nello svolgimento il risolutore ha commesso un errore). Nel secondo quesito, la velocità del bambino rispetto al carro è data cambiando il segno al modulo della velocità del carro rispetto al bambino, -1,30 m/s. Questo non ha il minimo senso. Poiché il vettore ricercato è opposto a quello trovato nel primo quesito, il suo modulo non cambia, ed è 1,30 m/s (cambiare segno a un vettore ne cambia l'angolo, non il modulo). L'angolo (standard) che lo individua è invece 54° (ovvero N 36° E). Per poter dare i risultati con questa precisione i dati del problema dovrebbero essere 0,25 m/s, 1,50 m/s, 30,0°. Un'altra imprecisione del testo di questo problema sta nell'uso della lettera W al posto della parola "ovest". L'angolo dovrebbe essere dato come "sud 30° ovest". Infine, negli svolgimenti per gli insegnanti la soluzione a questo problema ha il n° 9.
16: il risultato b) è ottenuto considerando g = 9,80 m/s2.
18: il primo risultato è dato senza considerare le c.s. con cui sono stati forniti i dati. Per avere un risultato con 3 c.s. i dati dovrebbero essere: 20,0 g; 45,0 giri/min; 5,00 cm.
22: i risultati forniti dal libro sono errati. L'altezza richiesta non è 6 m ma 3,9 m. Il secondo risultato dovrebbe essere il raggio della traiettoria circolare dell'auto, che non è 130 m ma 124 m. Lo svolgimento per gli insegnanti ottiene dei risultati compatibili con quelli corretti, anche se lievemente differenti a causa delle approssimazioni e dell'uso (incoerente) di g = 9,81 m/s.
23: il risultato fornito (0,12 N) è errato. Il risultato corretto è 0,19 N. Segnalazione di E. Pugliese.
30: il quesito è un po' implicito. Bisognerebbe specificare riformulando come "Qual è il periodo di oscillazione del pendolo quando la cabina è in rotazione con periodo T = 3,5 s?". L'idea qui è che la posizione di equilibrio del pendolo indichi la direzione verticale (apparente), ovvero la direzione di dell'accelerazione di gravità (apparente). Va inoltre notato che la soluzione fornita non è esatta, ma solo approssimata. Infatti essa è ottenuta assumendo che la massa all'estremità del pendolo ruoti su una circonferenza di raggio r = b + c/2. In realtà è il capo del pendolo attaccato al soffitto che è a quella distanza dal centro, mentre la massa ruota su una circonferenza un po' più grande: r = b + c/2+ l sin θ. Per calcolare l'angolo e la tensione è necessario però risolvere equazioni goniometriche un po' complicate. La soluzione trovata è una buona approssimazione se l sin θ è trascurabile rispetto a b + c/2. In questo caso si ottiene θ = 53°, l sin θ = 0,16 m e b + c/2 = 4,1 m. Poiché la prima lunghezza è il 3,5% della seconda, l'approssimazione è ragionevole.
34: il secondo risultato andrebbe dato con 2 c.s. quindi 3,6 mm anzichè 4 mm. Segnalazione di E. Pugliese.
TEST
6: il libro fornisce la risposta C, ma la scelta corretta è B. Inoltre i risultati sono scritti con una notazione ingegneristica che non è mai stata discussa e non è compatibile con le notazioni introdotte nel volume del biennio. Tutti i risultati andrebbero forniti con 2 cifre significative. Segnalazione di A. Tamagnini.