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 TECNOLOGIA L importanza della conversione 6 3 La misura di spazi e tempi 8 4 La misura della massa 12 MATEMATICA Le potenze di 10 14 5 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 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 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 LABORATORIO La linea di tendenza 66 Esperimenti 68 Correlazione tra altitudine e pressione In sintesi 70 Per risolvere i problemi 72 Problemi 74 Allenamento per la verifica 76 III
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 Le forze fondamentali (PSSC) L azione a distanza (PSSC) 5 Gli allungamenti elastici 92 Il comportamento elastico di una molla LABORATORIO I dinamometri 94 6 Le operazioni sulle forze 96 7 Le forze di attrito 100 TECNOLOGIA La ricerca della forma perfetta 102 1 L equilibrio di un corpo 114 2 L equilibrio e l attrito 118 3 Il momento di una forza 122 TECNOLOGIA La bicicletta 124 4 Le coppie di forze 126 TECNOLOGIA Il freno a disco 128 5 Le macchine semplici 130 6 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
L EQUILIBRIO DEI FLUIDI 5 IL MOTO RETTILINEO 6 1 La pressione 150 2 La pressione nei liquidi 154 SPORT Le orecchie del sub 156 3 Il principio di Pascal 158 Animazione Il principio di Pascal TECNOLOGIA Il circuito idraulico 160 4 I vasi comunicanti 162 Animazione I vasi comunicanti Animazione La legge di Stevin TECNOLOGIA La torre piezometrica 164 5 La pressione atmosferica 166 TECNOLOGIA Barometri e manometri 168 6 La spinta di Archimede 170 La legge di Archimede TECNOLOGIA Il sommergibile, la nave e l aerostato 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 182 1 Lo studio del moto 184 TECNOLOGIA Come fa il GPS a calcolare lo spazio percorso? 186 2 La velocità 188 3 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? 198 5 Il moto rettilineo uniformemente accelerato 200 Il moto rettilineo uniformemente accelerato Animazione Il moto uniformemente accelerato Animazione La legge oraria del moto uniformemente accelerato 6 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
IL MOTO NEL PIANO 7 I PRINCÌPI DELLA DINAMICA 8 1 Il moto circolare uniforme 220 2 La velocità angolare 224 3 Il moto armonico 228 Moto armonico semplice (PSSC) Moto circolare e moto armonico (PSSC) TECNOLOGIA Frequenza propria e risonanza 230 4 Il moto parabolico 232 5 La composizione dei moti 236 Esperimenti 240 La giostra In sintesi 242 Per risolvere i problemi 244 Problemi 246 Allenamento per la verifica 248 1 Il primo principio della dinamica 250 Animazione Il primo principio della dinamica La prima legge di Newton (ESA) Il disco a ghiaccio secco (PSSC) La legge di inerzia (PSSC) 2 Il secondo principio della dinamica 252 Il secondo principio della dinamica Animazione Il secondo principio della dinamica La seconda legge di Newton (ESA) Forza e moto accelerato (PSSC) L accelerazione è proporzionale alla forza (PSSC) 3 Il terzo principio della dinamica 256 Animazione Il terzo principio della dinamica La terza legge di Newton (ESA) STORIA Galileo, Newton, Einstein 258 4 Alcune applicazioni dei tre princìpi 260 5 Il moto oscillatorio 264 6 Le forze apparenti 268 Forze apparenti (PSSC) Cinematica e dinamica (PSSC) Il periodo del moto armonico (PSSC) TECNOLOGIA La G-Force 270 Esperimenti 272 La G-Force In sintesi 274 In 3 minuti La forza In 3 minuti F = m a Per risolvere i problemi 276 Problemi 278 Allenamento per la verifica 280 VI
ENERGIA E LAVORO 9 CALORE E TEMPERATURA 10 1 Il lavoro 282 Animazione Il lavoro 2 La potenza 286 3 L energia cinetica 290 TECNOLOGIA Lo spazio di arresto di un veicolo 292 4 L energia potenziale 294 5 Lavoro ed energia nei corpi elastici 298 SPORT L importanza della rigidità 300 6 L energia meccanica 302 La conservazione dell energia meccanica Animazione La conservazione dell energia meccanica SPORT Il salto con l asta 304 7 Quando l energia meccanica non si conserva 306 Energia meccanica e termica (PSSC) TECNOLOGIA Le montagne russe 308 8 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 320 1 La misura della temperatura 322 La materia e lo spazio (ESA) Animazione La scala Celsius 2 La dilatazione termica 326 AMBIENTE Il lago ghiacciato 328 3 La legge fondamentale della termologia 330 4 I cambiamenti di stato 334 Temperatura e passaggi di stato SPORT La sudorazione 336 5 La propagazione del calore 338 Il moto browniano e l energia (PSSC) Modi per trasferire l energia (PSSC) Energia in transito (PSSC) AMBIENTE Il riscaldamento domestico 340 6 L equilibrio dei gas 342 TECNOLOGIA Il compressore 344 Esperimenti 346 Temperatura e radiazione luminosa In sintesi 348 In 3 minuti La temperatura Per risolvere i problemi 350 Problemi 352 Allenamento per la verifica 354 VII
LA LUCE 11 1 La natura della luce 356 2 La propagazione della luce 358 La luce e le ombre (PSSC) La diffusione della luce (PSSC) 3 La riflessione della luce 360 La riflessione della luce (PSSC) STORIA Roemer e la velocità della luce 362 4 La riflessione sugli specchi curvi 364 5 La rifrazione della luce 368 La rifrazione della luce (PSSC) 6 La riflessione totale 372 TECNOLOGIA La trasmissione dei dati 374 7 Le lenti 376 TECNOLOGIA Le lenti per la miopia 378 Esperimenti 380 La misura dell illuminamento In sintesi 382 In 3 minuti La legge di Snell per la rifrazione Per risolvere i problemi 384 Problemi 386 Allenamento per la verifica 388 Indice analitico 389 La fisica con lo smartphone 392 VIII