Corso di Laurea in Agraria Facoltà di Scienze Università di Udine

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1 Fisica I Corso di Laurea in Agraria Facoltà di Scienze Università di Udine Universita' di Udine 1

2 Generalità Informazioni Universita' di Udine 2

3 Insegnante Marina Cobal Dipt.di Fisica, tel.: Segr.: FAX: Ricevimento: mercoledi 9-10:45 Universita' di Udine 3

4 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 Universita' di Udine 4

5 Scopo e struttura del corso Universita' di Udine 5

6 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! Universita' di Udine 6

7 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 Universita' di Udine 7

8 Lezioni ed esami Universita' di Udine 8

9 Le lezioni Le trovate sulla mia pagina Web: Saranno per la massima parte dedicate alla soluzione di problemi Consiglio: fate molti esercizi!! Universita' di Udine 9

10 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! Universita' di Udine 10

11 Programma e prerequisiti Universita' di Udine 11

12 Programma del corso Ripasso dei concetti principali di calcolo numerico, cinematica/dinamica Gas Termologia Termodinamica Fluidi Inquadramento dei concetti fondamentali Universita' di Udine 12

13 Prerequisiti al corso È indispensabile che abbiate nozioni teoriche ma soprattutto pratiche in Algebra Geometria analitica (rette e parabole) Trigonometria Logaritmi Universita' di Udine 13

14 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 Universita' di Udine 14

15 Consigli vari Universita' di Udine 15

16 Metodo di studio consigliato Chiedete spiegazioni sulle cose non capite Pochissimi lo fanno Interagite con il docente a lezione E... Pochissimi lo fanno COMINCIATE SUBITO Universita' di Udine 16

17 Definiamo il campo di lavoro......dicendo cos è la Fisica Vuol dire scienza della Natura (in greco antico) Aristotele: τα φυσικα = le cose della Natura...Ed ora vuol dire soprattutto metodo sperimentale Universita' di Udine 17

18 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! Universita' di Udine 18

19 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... Universita' di Udine 19

20 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 Universita' di Udine 20

21 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 Universita' di Udine 21

22 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 Universita' di Udine 22

23 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 Universita' di Udine 23

24 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 Universita' di Udine 24

25 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 Universita' di Udine 25

26 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 Universita' di Udine 26

27 Il metodo sperimentale 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! Universita' di Udine 27

28 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? Universita' di Udine 28

29 Il metodo sperimentale IL CONFRONTO VIENE FATTO SU BASI STATISTICHE SEMPRE Universita' di Udine 29

30 Il metodo sperimentale 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: Universita' di Udine 30

31 Il metodo sperimentale È Fisica, o più in generale scienza, ogni disciplina che si richiami al metodo sperimentale Il resto no (anche se qualcuno protesta) Universita' di Udine 31

32 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! Universita' di Udine 32

33 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! Universita' di Udine 33

34 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 Universita' di Udine 34

35 Energia Universita' di Udine 35