Grandezze Fisiche

Noi percepiamo i fenomeni naturali attraverso i sensi:

• Vediamo una automobile che corre

• Sentiamo con la mano che un oggetto è più caldo di un altro

• Udiamo che il suono del violino è diverso da quello della tromba

Tuttavia le informazioni registrate dai sensi sono sempre soggettive e non oggettive. Per esempio, se chiediamo a due persone che escono dal mare come è l’acqua, molto probabilmente una dirà che è calda e l’atra dirà che è fredda. Ma se misuriamo la temperatura con un termometro potremo dire che l’acqua è a 22°C. Questa risposta ha lo stesso significato per tutti gli osservatori che adottano il termometro come strumento di misura.

Usando uno strumento, l’osservazione diventa oggettiva (cioè indipendente dall’osservatore) e quantitativa (cioè ha un valore numerico).

Le caratteristiche dei fenomeni che sono misurabili con strumenti si chiamano grandezze fisiche. Per esempio, la temperatura, la lunghezza, il tempo, la velocità, l’accelerazione, la pressione, il peso ecc., sono grandezze fisiche.

Misurare una grandezza significa fissare una Unità di Misura (UM) e contare quante volte UM è contenuta nella grandezza data.

TemperaturaUM: °C

LunghezzaUM: m

TempoUM: s

VelocitàUM: m/s

AccelerazioneUM: m/s²

PressioneUM: atm

PesoUM: Kg

Grandezze Fisiche

Ci sono due tipi di grandezze fisiche:

• Grandezze SCALARI : sono quelle definite da un valore numerico e basta.

Es: Lunghezza, Tempo, Temperatura, Massa, Area, Volume ecc..

• Grandezze VETTORIALI : sono quelle definite da un valore numerico, una direzione e un verso. Si rappresentano con una freccia chiamata vettore.

Es: Spostamento, Forza, Velocità, Peso ….

T L

V

L

V

Operazioni con i Vettori

Somma di due vettori

-a+b

Scomposizione di un vettore

lungo due direzioni r e s

a

P

-a

Vettori concorrenti

Vettori opposti

P P

La rivoluzione scientifica : COPERNICO

Niccolò Copernico (1473-1543) viene a studiare a Bologna e poi a Padova. Copernico farà il grande salto che generazioni di astronomi indiani, arabi e persiani non erano riusciti a fare: capovolge il sistema geocentrico Tolemaico e afferma che è il sole al centro del mondo e la terra e gli altri pianeti gli girano intorno.Non è che il sistema geocentrico non funzionasse, è che era estremamente complicato. L’ipotesi copernichiana semplifica tutto e accelera la rivoluzione scientifica.

Il pensiero laterale…che spariglia

Poco più di mezzo secolo dopo la morte di Copernico l'astronomo tedesco Giovanni Keplero (1571-1630), basandosi sul modello copernicano e sullo studio accurato dei dati di osservazione raccolti dal suo maestro, il danese TychoBrahe (1546-1601), formulò tre leggi che descrivono matematicamente il moto dei pianeti attorno al Sole. Keplero non arrivò a spiegare la causa del moto dei pianeti (cosa che farà Newton), ma intuì che era il sole ad esercitare un qualche tipo di azione sui pianeti.

Prima legge: i pianeti ruotano attorno al Sole seguendo orbite ellittiche, di cui ilSole occupa uno dei fuochi.

Seconda legge: il raggio vettore che congiunge un pianeta al Sole spazza areeuguali in tempi uguali (Velocità areolare =Costante)I pianeti non si muovono sulla loro orbita con velocità costante, un pianeta è piùveloce quanto più è vicino al Sole (perielio) e più lento quantopiù è lontano dal Sole (afelio).

Terza legge:il quadrato del periodo di rivoluzione di un pianetaattorno al Sole è proporzionale al cubo della sua distanza mediadal Sole.

T² = k R³

Il matematico…che per ciò si salva dall’inquisizioneLa rivoluzione scientifica : KEPLERO

R1R2T2

T1