1. Le grandezze

2. DI CHE COSA SI OCCUPA LA FISICA?
 La fisica (dal greco physis,natura):
• studia i fenomeni naturali, come la luce o
l’energia contenuta nella materia;
• parla di grandezze, cioè di quantità che
possono essere misurate mediante strumenti;
• cerca di trovare delle leggi, cioè delle relazioni
tra queste grandezze espresse mediante
equazioni matematiche (per es. la nota formula
E = mc2);
• costruisce modelli e teorie, cioè descrizioni
semplificate e supportate da ipotesi, che
cercano di spiegare quanto descritto dalle leggi.

4. GALILEO E’ IL PADRE DEL METODO
SCIENTIFICO
Se Galileo rappresenta la nascita del metodo
scientifico…….
..il cannocchiale rappresenta
la tecnologia e il suo legame
con la scienza

5. LE PARTI DELLA FISICA
• Meccanica: equilibrio e movimento dei
corpi
• Termologia: trasmissione del calore
• Acustica: generazione e propagazione
del suono
• Ottica: studio dei fenomeni luminosi

6. • Elettromagnetismo: fenomeni elettrici,
magnetici e loro correlazione
• Fisica Atomica e subatomica
• Astrofisica e Cosmologia
• Biofisica

7. FISICA CLASSICA E MODERNA
Per la fisica la separazione può essere fatta tra
la fine dell’800 e i primi del ‘900.
Lo spartiacque tra le due fasi storiche si ha
all'inizio del Novecento con la nascita della
meccanica quantistica e della teoria della
relatività, che sancirono la definitiva
impossibilità della fisica classica di spiegare
alcuni fenomeni fisici a scala microscopica e
macroscopica.

8. FISICA CLASSICA
Comprende tutte le teorie formulate prima del
XX secolo. Prevede che tutti i fenomeni
abbiano luogo nello spazio tridimensionale
descritto dalla geometria euclidea classica

9. FISICA MODERNA
L'insieme delle teorie fisiche sviluppate a
partire dal XX secolo non erano spiegabili
con l’approccio “classico”

10. GALILEO SALDA SCIENZA E TECNOLOGIA
 COPERNICO INTUISCE (1473 –1543)
Trattato astronomico, Norimberga, 1543
 GALILEO DIMOSTRA (1564–1642)
Prime osservazioni astronomiche con il
cannocchiale 1610

11.  Il metodo scientifico:
 osservazione sperimentale di un fenomeno
riconoscimento degli elementi caratteristici
del fenomeno
formulazione di ipotesi sulla natura del
fenomeno
 costruzione di una teoria
permette di interpretare il fenomeno in
esame
permette di fare delle predizioni sul
fenomeno
 verifica sperimentale della teoria
conferma o smentisce le previsioni teoriche

12. GRANDEZZE FISICHE
 Grandezza: quantità fisica misurabile
 Misurare: confrontare la grandezza con
l'unità di misura, ossia dire quante volte
l'unità di misura è contenuta nella
grandezza in esame

13.  Unità di misura: grandezza omogenea
presa come campione
 Misura: rapporto tra grandezza ed unità di
misura
V = 4,23 L
simbolo
numero
unità di
misura

14.  Misura diretta
 avviene per confronto della grandezza
fisica in esame con un’ altra scelta come
campione
 Misura indiretta
 viene derivata dalla misura di altre
grandezze fisiche sfruttando le relazioni
esistenti tra le varie grandezze fisiche
(es. v=s/t)

15. DEFINIZIONE OPERATIVA
 Definizione operativa di una grandezza fisica
 descrizione degli strumenti necessari
 specifica le operazioni da compiere per
misurarla (criteri di uguaglianza e somma
unità di misura)
Per le grandezze derivate (definite a partire da
quelle fondamentali) può servire più di uno
strumento di misura.

16. UN ESEMPIO: LA VELOCITÀ
Strumenti:
•Metro
•CronometroProtocollo: A) misurare la distanza; B)
e C): misurare il tempo di percorrenza

17. IL SISTEMA INTERNAZIONALE DI UNITÀ
Nasce nel 1960, è adottato per legge nell'Unione
Europea ed attualmente è in vigore in 51 Stati.

18. I SISTEMI MKS E CGS IN MECCANICA
Le grandezze fondamentali sono lunghezza,
massa e tempo
Lunghezza massa tempo
MKS Metro chilogram
mo
secondo
CGS centimetro grammo secondo

19. I PREFISSI
 Esempi
 10 km = 104 m = 107
mm
 2 mg = 2 x 10-6 kg =
 = 2 x 103 g
 1 Gbyte = 103 Mbyte =
 =106 kbyte

20. . L'INTERVALLO DI TEMPO
Unità di misura: il secondo è l'intervallo di
tempo impiegato da un'onda elettromagnetica
emessa dagli atomi di Cesio per compiere 9
192 631 770 oscillazioni
Definizione operativa:
Strumento di misura: cronometro
Protocollo: avvio (A) ed arresto (B) del
cronometro all'inizio ed alla fine dell'intervallo da
misurare

21. LA LUNGHEZZA
Unità di misura
Il metro è la distanza
percorsa dalla luce, nel
vuoto, in un intervallo di
tempo di 1/299 792 458 di
secondo (nel 1791: 1/40
000 000 del meridiano
terrestre).
Definizione operativa
Strumento di misura: un
metro (o riga, o calibro,
o distanziometro, a
seconda dell'ordine di
grandezza)
Protocollo: si fa
coincidere la prima
tacca dello strumento
con l'inizio della
lunghezza da misurare e
si legge sulla scala il
valore corrispondente
all'estremità finale.

22. L'AREA E IL VOLUME
 AREA
Unità di misura: m2
Multipli e sottomultipli:
1 km2 = 106 m2
1 hm2 (ettaro) =
104 m2
1 cm2 = 10- 4
m2
1 mm2 = 10- 6
m2
 VOLUME
Unità di misura: m3
Multipli e sottomultipli:
1 km3 = 109 m3
1 dm3 (litro) =
10-3 m3
1 cm3 = 10- 6
m6
1 mm3 = 10- 9
m3

23. LA MASSA INERZIALE
 Caratterizza la “quantità di materia” di cui un
oggetto è fatto.
 Descrive l'inerzia, cioè la resistenza che il corpo
oppone a raggiungere, da fermo, una certa velocità.
(una massa maggiore è più “difficile” da muovere).
Unità di misura: il kilogrammo (kg)

24. LA DEFINIZIONE OPERATIVA DELLA
MASSA INERZIALE
• Strumento di misura: carrello delle masse. (Oggetti più
leggeri oscillano più rapidamente). E' usato anche dagli
astronauti nello spazio.
• Protocollo: si confronta il periodo di oscillazione del
corpo da misurare con quello di masse note.
 Quotidianamente si usa la bilancia a bracci.