1 Le rappresentazioni di un fenomeno 44. matematica Le funzioni I grafici cartesiani 48 3 Grafici a torta e istogrammi 52

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1 indice La misura delle grandezze fisiche 1 La rappresentazione di dati e fenomeni 2 1 La fisica e il mondo 2 2 Le unità di misura e il Sistema Internazionale 4 storia Galileo, il padre della scienza moderna 6 3 La misura di spazi e tempi 8 Misure del volume di un oggetto 4 La misura della massa 12 matematica Le potenze di La densità di una sostanza 16 Determinazione della densità di un materiale matematica Le formule inverse 18 6 La notazione scientifica 20 matematica L arrotondamento di un numero decimale 22 7 L incertezza di una misura 24 laboratorio Gli strumenti di misura 26 8 Cifre significative ed errori sulle misure indirette 28 laboratorio La deviazione standard 30 1 Le rappresentazioni di un fenomeno 44 matematica Le funzioni 46 2 I grafici cartesiani 48 3 Grafici a torta e istogrammi 52 laboratorio I grafici con Excel 54 4 Proporzionalità diretta e correlazione lineare 56 matematica Le proporzioni 58 5 Altre relazioni matematiche 60 6 Grafici ed errori 64 storia Cartesio e la mosca 66 Esperimenti 68 Correlazione tra altitudine e pressione In sintesi 70 Per risolvere i problemi 72 Problemi 74 Allenamento per la verifica 76 Esperimenti 32 Misura dell accelerazione di gravità Misura del periodo di un pendolo In sintesi 34 Per risolvere i problemi 36 Problemi 38 Allenamento per la verifica 42 III

2 I VETTORI E LE FORZE 3 L EQUILIBRIO DEI CORPI SOLIDI 4 1 Gli spostamenti e i vettori 78 Animazione Che cos è un vettore 2 Operazioni con i vettori 80 Animazione Come si sommano i vettori MATEMATICA Il coseno di un angolo 82 3 La scomposizione di un vettore 84 Animazione La scomposizione di un vettore 4 Le forze 88 5 Gli allungamenti elastici 92 Il comportamento elastico di una molla LABORATORIO I dinamometri 94 6 Le operazioni sulle forze 96 STORIA Hooke, le molle e... gli orologi 98 7 Le forze di attrito 100 TECNOLOGIA La ricerca della forma perfetta L equilibrio di un corpo L equilibrio e l attrito Il momento di una forza 122 STORIA Leonardo da Vinci e le macchine semplici Le coppie di forze 126 TECNOLOGIA Il freno a disco Le macchine semplici Il baricentro 134 Esperimenti 138 Il piano inclinato In sintesi 140 Per risolvere i problemi 142 Problemi 144 Allenamento per la verifica 148 Esperimenti 104 Gli assi dello smartphone In sintesi 106 Per risolvere i problemi 108 Problemi 110 Allenamento per la verifica 112 IV

3 L EQUILIBRIO DEI FLUIDI 5 IL MOTO RETTILINEO 6 1 La pressione La pressione nei liquidi 154 SPORT Le orecchie del sub Il principio di Pascal 158 Animazione Il principio di Pascal TECNOLOGIA Il circuito idraulico I vasi comunicanti 162 Animazione I vasi comunicanti Animazione La legge di Stevin TECNOLOGIA La torre piezometrica La pressione atmosferica 166 TECNOLOGIA Barometri e manometri La spinta di Archimede 170 La legge di Archimede STORIA Eureka! 172 Esperimenti 174 La taratura del barometro In sintesi 176 In 3 minuti La pressione Per risolvere i problemi 178 Problemi 180 Allenamento per la verifica Lo studio del moto 184 TECNOLOGIA Come fa il GPS a calcolare lo spazio percorso? La velocità Il moto rettilineo uniforme 192 Animazione Il moto rettilineo uniforme e la velocità Il moto rettilineo uniforme 4 L accelerazione 196 Animazione L accelerazione SPORT Nel calcio conta di più la velocità o l accelerazione? Il moto rettilineo uniformemente accelerato 200 Il moto rettilineo uniformemente accelerato Animazione Il moto uniformemente accelerato Animazione La legge oraria del moto uniformemente accelerato STORIA La velocità istantanea Leggi orarie e grafici 204 Esperimenti 208 Il moto rettilineo uniforme In sintesi 210 In 3 minuti La velocità In 3 minuti L accelerazione Per risolvere i problemi 212 Problemi 214 Allenamento per la verifica 218 V

4 IL MOTO NEL PIANO 7 I PRINCÌPI DELLA DINAMICA 8 1 Il moto circolare uniforme La velocità angolare Il moto armonico 228 TECNOLOGIA Frequenza propria e risonanza Il moto parabolico La composizione dei moti 236 STORIA Galileo, Aristotele e le armi 238 Esperimenti 240 La giostra In sintesi 242 Per risolvere i problemi 244 Problemi 246 Allenamento per la verifica Il primo principio della dinamica 250 Animazione Il primo principio della dinamica La prima legge di Newton (ESA) 2 Il secondo principio della dinamica 252 Animazione Il secondo principio della dinamica La seconda legge di Newton (ESA) 3 Il terzo principio della dinamica 256 Animazione Il terzo principio della dinamica La terza legge di Newton (ESA) STORIA Galileo, Newton, Einstein Alcune applicazioni dei tre princìpi Il moto oscillatorio Le forze apparenti 268 TECNOLOGIA La G Force La forza gravitazionale 272 STORIA Newton e le leggi universali Il moto dei satelliti 276 Esperimenti 280 La G Force In sintesi 282 In 3 minuti La forza In 3 minuti F = m a In 3 minuti La legge della gravitazione universale Per risolvere i problemi 284 Problemi 286 Allenamento per la verifica 288 VI

5 ENERGIA E LAVORO 9 I PRINCÌPI DI CONSERVAZIONE 10 1 Il lavoro 290 Animazione Il lavoro 2 La potenza L energia cinetica 298 TECNOLOGIA Lo spazio di arresto di un veicolo L energia potenziale Lavoro ed energia nei corpi elastici 306 STORIA Il lavoro I mille volti dell energia 310 AMBIENTE L energia dell acqua 312 Esperimenti 313 In sintesi 314 In 3 minuti Il lavoro In 3 minuti La potenza In 3 minuti L energia cinetica In 3 minuti L energia potenziale della forza-peso In 3 minuti Il teorema dell energia cinetica Per risolvere i problemi 316 Problemi 318 Allenamento per la verifica L energia meccanica 322 La conservazione dell energia meccanica Animazione La conservazione dell energia meccanica SPORT Il salto con l asta Quando l energia meccanica non si conserva 326 TECNOLOGIA Le montagne russe La conservazione della quantità di moto 330 TECNOLOGIA Il rinculo di un arma La conservazione del momento angolare 334 STORIA Conservazione della quantità di moto o delle forze vive? La conservazione dell energia nei fluidi 338 Esperimenti 342 L accelerazione angolare In sintesi 344 In 3 minuti La quantità di moto Per risolvere i problemi 346 Problemi 348 Allenamento per la verifica 350 VII

6 CALORE E TEMPERATURA 11 LA TERMODINAMICA 12 1 La misura della temperatura 352 La materia e lo spazio (ESA) Animazione La scala Celsius 2 La dilatazione termica 356 AMBIENTE Il lago ghiacciato La legge fondamentale della termologia I cambiamenti di stato 364 Temperatura e passaggi di stato SPORT La sudorazione La propagazione del calore 368 STORIA Black e la capacità termica 370 Esperimenti 372 Temperatura e radiazione luminosa In sintesi 374 In 3 minuti La temperatura Per risolvere i problemi 376 Problemi 378 Allenamento per la verifica L equilibrio dei gas 382 TECNOLOGIA Il compressore Legami tra volume, temperatura e pressione 386 STORIA Il foglio Excel di Boyle La scala Kelvin e l equazione dei gas perfetti 390 TECNOLOGIA Il metro cubo più freddo dell'universo La teoria cinetica dei gas 394 STORIA Thompson e la crisi del calorico Trasformazioni e cicli termodinamici Il primo principio della termodinamica Le macchine termiche 406 AMBIENTE Il motore quattro tempi Il secondo principio della termodinamica 410 In sintesi 412 In 3 minuti Il primo principio della termodinamica Per risolvere i problemi 414 Problemi 416 Allenamento per la verifica 418 VIII

7 IL SUONO 13 LA LUCE 14 1 Le onde La propagazione delle onde 422 AMBIENTE Lo tsunami Le onde sonore 426 TECNOLOGIA Gli ultrasuoni L intensità dei suoni 430 STORIA Antonio Garbasso e la fonotelemetria L effetto Doppler 434 Esperimenti 436 La misura dell intensità sonora In sintesi 438 In 3 minuti L effetto Doppler Per risolvere i problemi 440 Problemi 442 Allenamento per la verifica La natura della luce La propagazione della luce La riflessione della luce 450 STORIA Roemer e la velocità della luce La riflessione sugli specchi curvi La rifrazione della luce La riflessione totale 462 TECNOLOGIA La trasmissione dei dati Le lenti 466 TECNOLOGIA Le lenti per la miopia 468 Esperimenti 470 La misura dell illuminamento In sintesi 472 In 3 minuti La legge di Snell per la rifrazione Per risolvere i problemi 474 Problemi 476 Allenamento per la verifica 478 Physics in English 479 Indice analitico 500 IX