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Premessa
L’obiettivo del primo volume di questo Corso era
quello di offrire al lettore una prima introduzione nel
complesso e articolato universo dei fenomeni oggetto
di attenzione della Fisica.
Siamo partiti dal concetto di
grandezza fisica
esem-
plificandolo con la definizione di un certo numero di
grandezze delle quali si deve fare uso appena si co-
mincia a considerare i fenomeni dal punto di vista
fisico. Abbiamo sottolineato che una caratteristica
generale di una grandezza fisica è quella di essere
mi-
surabile
e abbiamo pertanto descritto i criteri gene-
rali di una corretta misura che conduca ad esprimere
il
valore
di una grandezza con la relativa
incertezza
.
Fra le grandezze descritte, abbiamo esplicitamente ri-
cordato la
lunghezza
dalla quale derivano le grandez-
ze geometriche che consentono di definire la figura
dei corpi, il
tempo
che consente di misurare la durata
di un evento e di descrivere il movimento di un cor-
po, la
massa
, che caratterizza la quantità di materia di
cui un corpo è costituito, la
forza
, che causa la defor-
mazione e/o il movimento del corpo sul quale agisce.
La considerazione delle proprietà della forza ci ha
permesso di introdurre la distinzione fra
grandezze
scalari
e
grandezze vettoriali
(si veda la Mappa rias-
suntiva 1).
Il concetto di forza è stato poi applicato alla definizio-
ne delle
condizioni di equilibrio di un corpo
per le
traslazioni e per le rotazioni. Queste condizioni sono
state poi applicate all’
equilibrio dei liquidi
e all’
equi-
librio dei corpi immersi in un liquido
(si veda la
Mappa riassuntiva 2).
La forza ha svolto un ruolo dominante anche nei
fe-
nomeni di movimento
, imponendosi come loro cau-
sa. La massa di un corpo, la forza ad esso applicata e
l’accelerazione impressa da questa al corpo sono in-
fatti correlate dal
secondo principio della dinamica
(si veda la Mappa riassuntiva 3).
Tuttavia si è anche mostrato che certi aspetti dei
fenomeni di movimento possono essere meglio in-
terpretati alla luce del concetto di
energia
e del suo
principio di conservazione
(si veda la Mappa rias-
suntiva 4).
Si è poi visto che questo stesso concetto non si ap-
plica solo ai fenomeni di movimento ordinato dei
corpi ma anche ai fenomeni nei quali sono coinvolti
scambi di calore
in quanto il calore non è altro che
una forma di
energia disordinata
delle particelle co-
stituenti i corpi.
L’esposizione dei fenomeni attinenti alle grandez-
ze geometriche, al tempo, alla massa, alla forza e
all’energia è poi stata integrata dalla descrizione di al-
cuni fenomeni che coinvolgono la
luce
, interpretabili
mediante il
modello del raggio di luce
e mediante
l’applicazione dei principi della
geometria euclidea
.
A prescindere da questi due ultimi argomenti, che
verranno ripresi rispettivamente all’inizio dei Temi
7 e 8, si può affermare che i contenuti ora ricorda-
ti costituiscono l’essenza dei concetti di quella fon-
damentale parte della Fisica nota con il termine di
Meccanica
. Tuttavia la varietà dei fenomeni che
coinvolgono il moto, le forze e l’energia impongono di
completare quanto fin qui studiato, sia approfonden-
do il significato e le potenzialità interpretative delle
leggi già note, sia introducendone di nuove, al fine di
interpretare fenomeni non ancora esaminati.
Per sviluppare questo nuovo programma di studio:
•
si richiederanno spesso argomentazioni teoriche
più rigorose e sistematiche rispetto a quelle proposte
nel volume del biennio;
•
nella risoluzione dei problemi assumerà una mag-
gior importanza l’attitudine a una interpretazione
fisico-matematica dei fenomeni, che andrà quindi
progressivamente affinata con l’esercizio;
•
la componente sperimentale conserverà tutta la
sua rilevanza ma in forma un po’ diversa rispetto al
biennio. Infatti, non ci saranno più gli inserti inti-
tolati
Fisica in casa
, di carattere prevalentemente
osservativo, ma compariranno, con una certa fre-
Fenomeni, leggi, esperimenti
meccanica e termodinamica
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