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 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 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
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 102 1 L equilibrio di un corpo 114 2 L equilibrio e l attrito 118 3 Il momento di una forza 122 STORIA Leonardo da Vinci e le macchine semplici 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 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 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 STORIA La velocità istantanea 202 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 TECNOLOGIA Frequenza propria e risonanza 230 4 Il moto parabolico 232 5 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 248 1 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 258 4 Alcune applicazioni dei tre princìpi 260 5 Il moto oscillatorio 264 6 Le forze apparenti 268 TECNOLOGIA La G Force 270 7 La forza gravitazionale 272 STORIA Newton e le leggi universali 274 8 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
ENERGIA E LAVORO 9 I PRINCÌPI DI CONSERVAZIONE 10 1 Il lavoro 290 Animazione Il lavoro 2 La potenza 294 3 L energia cinetica 298 TECNOLOGIA Lo spazio di arresto di un veicolo 300 4 L energia potenziale 302 5 Lavoro ed energia nei corpi elastici 306 STORIA Il lavoro 308 6 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 L energia meccanica 322 La conservazione dell energia meccanica Animazione La conservazione dell energia meccanica SPORT Il salto con l asta 324 2 Quando l energia meccanica non si conserva 326 TECNOLOGIA Le montagne russe 328 3 La conservazione della quantità di moto 330 TECNOLOGIA Il rinculo di un arma 332 4 La conservazione del momento angolare 334 STORIA Conservazione della quantità di moto o delle forze vive? 336 5 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
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 358 3 La legge fondamentale della termologia 360 4 I cambiamenti di stato 364 Temperatura e passaggi di stato SPORT La sudorazione 366 5 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 380 1 L equilibrio dei gas 382 TECNOLOGIA Il compressore 384 2 Legami tra volume, temperatura e pressione 386 STORIA Il foglio Excel di Boyle 388 3 La scala Kelvin e l equazione dei gas perfetti 390 TECNOLOGIA Il metro cubo più freddo dell'universo 392 4 La teoria cinetica dei gas 394 STORIA Thompson e la crisi del calorico 396 5 Trasformazioni e cicli termodinamici 398 6 Il primo principio della termodinamica 402 7 Le macchine termiche 406 AMBIENTE Il motore quattro tempi 408 8 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
IL SUONO 13 LA LUCE 14 1 Le onde 420 2 La propagazione delle onde 422 AMBIENTE Lo tsunami 424 3 Le onde sonore 426 TECNOLOGIA Gli ultrasuoni 428 4 L intensità dei suoni 430 STORIA Antonio Garbasso e la fonotelemetria 432 5 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 444 1 La natura della luce 446 2 La propagazione della luce 448 3 La riflessione della luce 450 STORIA Roemer e la velocità della luce 452 4 La riflessione sugli specchi curvi 454 5 La rifrazione della luce 458 6 La riflessione totale 462 TECNOLOGIA La trasmissione dei dati 464 7 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