Valutazione dei libri di testo · I colori non spettrali. Per stabilire la tonalità di un colore, il nostro cervello combina assieme i segnali provenienti dai tre diversi tipi di

CAT 2008 FISMAT - gvp 1

Valutazione dei libri di testo

Fatta usualmente per tradizione tramandata, generalmente

premiando l’estensione della copertura disciplinare:

ci deve essere tutto, anche quello che a scuola non si fara’ mai

O invece in base a un giudizio sull’adattamento d’impedenza

nei confronti degli allievi?

Ci sono sufficienti legami con

la fisica quotidiana?

la tecnologia, in particolare quella con cui cui gli allievi

potrebbero essere familiari?

problemi, come energia e ambiente, di interesse per la

società?

Gli esperimenti eventualmente proposti, sono soltanto

puramente dimostrativi, o coinvolgono gli sperimentatori nel

loro iter verso la “scoperta” di qualcosa?

Vengono proposti piccoli esperimenti semplici, fattibili in

casa?

Gli esercizi sono pura applicazione di formule, o stimolano il

ragionamento critico?


Apriamo una radio portatile

e guardiamo che c’è dentro

Una antenna, che cattura le onde elettromagnetiche (ma non saranno pericolose?)

Vari componenti elettronici:

transistori, resistori, condensatori e altri oggetti

disposti su una basetta di plastica, che costituiscono dei

circuiti.

Fra cui il circuito risonante, che seleziona la frequenza

della stazione radio che vogliamo ascoltare grazie a un

condensatore variabile,

un circuito oscillatore, un miscelatore e vari circuiti

amplificatori: alcuni a radiofrequenza,

altri audio, i quali comandano un piccolo altoparlante

(come funziona?)

C’è anche una pila che alimenta la radio

(Da quanti volt? Quanta corrente deve fornire? E la potenza

quant’è?)

E la scatola esterna,

che funzione potrebbe avere? (è una cassa armonica, ma che significa?)


Sosta di riflessione sull’approccio didattico

dal concreto all’astratto,

spunti dagli oggetti di uso comune,

individuazione di collegamenti fra i vari capitoli delle Fisica

la Fisica è alla base

delle tecnologie che usiamo comunemente

delle novità che a volte impauriscono

delle innovazioni che cambiano il volto alla società umana

pensate soltanto al microprocessore

(introdotto dal fisico italiano Federico Faggin)

Cerchiamo di capire come funzionano le cose

perchè questo riguarda tutti non soltanto gli eventuali futuri fisici o ingegneri

e sopratutto deve condurre a capacità critiche nei

confronti dei problemi su cui c’è dibattito

(mucca pazza, uranio impoverito, elettrosmog, centrali

nucleari, effetto serra, .......)

perchè in democrazia

tutti sono chiamati a delle scelte,

possibilmente ragionate e motivate


Torniamo alla nostra radio

Per quale tipo di onde radio, e di quale frequenza, è fatta

questa radio?

Ci sono altre radio, per altri tipi di onde radio?

Modulazione di ampiezza, onde attorno a 1 MHz

Modulazione di frequenza, onde attorno a 100 MHz

A che frequenze funziona la Tv? E i telefonini?

Queste onde variamente modulate si ottengono modulante un’onda

portante di ampiezza e frequenza fissa (da sola non porta informazione) Nella modulazione di ampiezza lo spettro ha la forma in figura:

la portante (una riga) e due bande laterali

(che trasportano l’informazione) frequenza

L’antenna è una bobina avvolta su un nucleo magnetico

funziona in base alla legge di Faraday-Neumann

Questa bobina è un’induttanza e ha in parallelo un

condensatore variabile, formando un circuito risonante LC

(con che valore di Q? )

ricordiamo che Q = L/R

ma anche che definisce la larghezza di banda Q = /e qual è la banda che ci interessa?

In generale:

antenne “magnetiche”: spire o bobine

antenne “elettriche”: fili più o meno rettilinei


Ai capi del circuito accordato c’e’ la tensione indotta: un

segnale a radiofrequenza, diciamo a 1 MHz (se così abbiamo scelto, manovrando il condensatore variabile)

Un diodo rivelatore riporta a bassa frequenza il segnale

a media frequenza, in banda audio

riproducendo così l’onda del segnale che nel trasmettitore era

andato a modulare la portante.

Il segnale audio viene amplificato e poi applicato

all’altoparlante, la cui membrana fa vibrare l’aria

Bilancio energetico

Cosa entra? Cosa esce?

La radio è un dispositivo attivo o passivo?


Le leggi fondamentali dei circuiti sono le

leggi di Kirchoff che rappresentano condizioni di equilibrio

(ma perchè non usiamo direttamente le equazioni di Maxwell?)

1) In ciascun nodo: i = 0 dove le correnti i sono quelle che entrano nel nodo (tutte o qualcuna?)

2) In qualsiasi circuito chiuso: v = 0 dove le tensioni v sono le differenze di potenziale ai capi degli elementi

che costituiscono il circuito chiuso

Elementi passivi fondamentali (ma perchè son detti passivi?)

resistori i = v / R

condensatori i = C dv/dt (corto ad alta frequenza, ma ...)

induttori i = (1/L) v dt (corto in continua, ma aperto ...)

e ci sono pure i trasformatori: che fanno? a che servono?

perchè la corrente è distribuita in alternata? (storia di Edison)

sono elementi lineari: che significa?

principio di sovrapposizione degli effetti

verifica sperimentale della linearità

resistori in serie e in parallelo

condensatori in serie


Dispositivi a semiconduttore

è una famiglia straordinariamente ricca

Diodi a giunzione in prima approssimazione fanno passare la corrente solo in un

senso

più esattamente per essi

vale la legge di Shockley: i = io [exp(v/VT) – 1]

dove io è la corrente inversa (piccolissima) e VT = kT/q

la curva caratteristica (corrente-tensione) i

di un diodo è una curva esponenziale

che passa per l’origine

v

Questo comportamento si spiega tenendo presente che si tratta di un

cristallo, tipicamente di silicio, costituito da due regioni drogate

diversamente, cioe’ nelle quali sono state aggiunte piccole quantità di

atomi trivalenti, in una, e pentavalenti, nell’altra. Che sono andati a

sostituire altrettanti atomi di silicio.

Gli atomi trivalenti liberano nel cristallo un elettrone ciascuno, quelli

pentavalenti ne catturano uno, liberando così una lacuna, entrambi

portatori di carica elettrica.

Fra le due regioni del cristallo si stabilisce una barriera di potenziale,

di altezza e segno tale da impedire il passaggio fra esse dei portatori di

carica. Ma una tensione esterna può abbassare o innalzare la

barriera.

Se la abbassa, polarizzazione diretta, si ha un forte passaggio di

corrente, con dipendenza esponenziale dalla tensione applicata.

(semplice esperimento dimostrativo con pila, diodo e lampadina)


Impiego come rettificatori, alimentatori, nei tester, ecc.

La caduta ai capi di un diodo in conduzione diminuisce di circa

2 mV / C ci si può fare un termometro

Certi diodi (LED), fatti con materiali diversi dal silicio, in

conduzione emettono luce: sostituiranno le lampadine usuali

e già le sostituiscono in molti impieghi (automobili, semafori)

(che rendimento hanno le lampadine a incandescenza?

qual e’ il rendimento significativo? perche’ lumen/watt?)

Quando la luce investe un diodo a giunzione questo si comporta come

una cella solare o cella fotovoltaica (effetto fotoelettrico interno)

quando i fotoni della luce hanno abbastanza energia da ionizzare un atomo del

cristallo liberando così un elettrone e una lacuna)

E allora nella giunzione scorre una corrente direttamente

proporzionale all’illuminazione

Le celle solari forniscono energia a un carico esterno (la curva i-v resta uguale, ma si sposta in basso, non passa più

per l’origine) i

rendimento basso: 10-20% v

perchè? zona attiva

spiegato dalle vicende dei fotoni dello spettro solare,

sventuratamente non monocromatico

prospettive, costi, energy payback time


Transistori bipolari

hanno tre elettrodi

(chiamati: collettore C, base B ed emettitore E)

sono fatti di due giunzioni che interagiscono fra loro

se sono ben polarizzati (una giunzione accesa, l'altra spenta)

allora amplificano una corrente elettrica

La corrente che entra nel collettore è 50-200 volte quella che

entra nella base (questo fattore di guadagno si chiama o hfe)

questo è il punto chiave, essenziale collettore

Passiamo a occuparci di un transistore base

(quello disegnato è detto NPN, perchè.....)

emettitore

dove stanno i due diodi?

uno fra base ed emettitore (normalmente acceso),

l’altro fra base e collettore (normalmente spento, ma attraversato da una corrente stabilita dall’altro diodo)

Un transistore può funzionare come amplificatore

di solito interessa il guadagno di tensione, fra base e collettore

ora sappiamo che il dispositivo amplifica certamente la corrente

la tensione del segnale sulla base è il prodotto della corrente

di segnale, che scorre nella base, per la resistenza d’ingresso Rin

(tipicamente migliaia di ohm)


la tensione del segnale al collettore è il prodotto della corrente

di segnale, che scorre nel collettore, per la resistenza di carico RC , che

ci mettiamo noi

Sicchè A = - RC / Rin

Se RC = 1 k, Rin = 1 k e =100, allora A - 100

Un transistore può funzionare anche come

interruttore

la cosa è ancora più semplice IC

Se la tensione V è abbastanza positiva

farà scorrere una corrente IB tale da IB VC

accendere il transistore in modo

che la corrente IC sia tanto V

intensa da portare VC circa a zero

(interruttore chiuso)

Se la tensione V è nulla o negativa, si ha IB = 0 e il transistore è spento,

allora IC = 0 e la tensione VC si porta al valore dell’alimentazione

(interruttore aperto)

pila


Il problema del locomotore

Un locomotore elettrico di massa M = 104 kg viaggia in

pianura alla velocità V = 108 km/h.

Il locomotore incontra poi una tratta in salita, priva

della linea aerea di alimentazione elettrica, dove esso

prosegue per inerzia.

Se si trovasse che il locomotore, in un mondo privo di

attriti, si arresta dopo una salita di 48 m, sapreste

interpretare l’osservazione?

Si nota una informazione del tutto inutile, la massa del

locomotore

Approccio possibile: studio cinematico del moto durante la

salita. Porta a qualcosa?

Molti problemi di meccanica si affrontano bene facendo

risorso a principi di conservazione, e questo è il caso

Applicando il principio di conservazione dell’energia,

dato che siamo in un mondo privo di attriti,

si ricava immediatamente la massima altezza h che il

locomotore può raggiungere

2

2

mvmgh

da cui

2 90045,9

2 2 9,8

vh m

g

Come è possibile ciò?


Fissate il centro del cerchio blu per una diecina di

secondi e poi spostate l’occhio a destra, sulla parte

bianca del foglio. Cosa vedete? Perché?

Ciò fornisce l’occasione per discutere la visione dei colori da

parte dell’occhio umano: bastoncelli, coni, eccetera.

Questo grafico, ripreso da Wikipedia, rappresenta l’assorbimento dei

colori da parte dei bastoncelli (curva tratteggiata) e dei tre tipi di coni.

La sensibilità segue lo stessi andamenti, ma crolla rapidamente sui

fianchi dei picchi.

E allora si può parlare anche di varie cose


I colori non spettrali. Per stabilire la tonalità di un colore, il nostro cervello combina

assieme i segnali provenienti dai tre diversi tipi di coni, le cellule

della retina sensibili ai colori. Per esempio, quando alla luce

rispondono sia i coni sensibili al rosso che quelli sensibili al

verde, ma non quelli sensibili al blu, il cervello decide che deve

trattarsi di luce gialla, la cui lunghezza d’onda è intermedia fra

quella del rosso e del verde. Ciò assicura una buona percezione di

tutte le tinte fra il limite del rosso (720 nm) e quello del violetto

(380 nm), che sono chiamate colori spettrali perché

corrispondenti a lunghezze d’onda ben definite nello spettro della

luce visibile. Cosa avviene però quando la luce è costituita da una mescolanza di colori estremi dello

spettro, per esempio rosso e violetto? In questo caso, naturalmente, rispondono sia i coni sensibili al

rosso che quelli sensibili al blu, ma non quelli sensibili al verde. Il cervello combina assieme queste

informazioni, ma non può attribuirle a colori con lunghezza d’onda intermedia fra rosso e blu. Il

colore che noi vediamo in questi casi, per esempio il porpora, fa parte dei cosidetti colori non

spettrali, a cui non corrisponde nessuna lunghezza d’onda e che rappresenta la nostra sensazione

derivante da una data mescolanza di luce rossa e violetta.

Le stelle sono davvero tutte bianche? Le stelle, in gran parte, sono vivacemente colorate, come risulta

dalle fotografie riprese con lunghi tempi di esposizione: rosse o

arancioni quelle più “fredde”, blu e violette quelle più “calde”. E

allora perché le vediamo tutte bianche?

Il motivo sta nell’estrema debolezza della loro luce che

raggiunge i nostri occhi. I coni, che rivelano i colori, non sono

sensibili ai più bassi livelli di luminosità. In queste condizioni

sono invece sensibili i bastoncelli, che però registrano solo la

luminosità, non il colore. Per lo stesso motivo, quando c’è la luna

piena vediamo distintamente gli oggetti, ma distinguiamo assai

poco i loro colori.


Un altro piccolo esperimento.

Misurate la vostra acuità visiva. Appendete su una parete un foglio di carta su cui avrete

tracciato due segmenti distanti 1 mm. Allontanandovi oltre

una certa distanza, vedrete i due segmenti fusi assieme.

Prendete nota della massima distanza a cui i segmenti vi

appaiono ancora separati e calcolate la vostra acuità visuale.

E qui vale anche la pena di discutere perchè avviene ciò.

Individuandone la causa fisica nella diffrazione. Perchè

l’immagine che si crea sulla retina, essendo vista attraverso la

pupilla, ………..


Anche un pò di tecnologia può aiutare

La proiezione di immagini mediante microspecchi. Una tecnica di proiezione innovativa, che si sta diffondendo in questi anni,

utilizza una matrice di microspecchi orientabili. Questa, quando viene

illuminata da un fascio di luce, lo riflette selettivamente sullo schermo in

modo da creare l’immagine desiderata. Ciascun microspecchio, che

rappresenta un elemento dell’immagine (cioè un pixel), può assumere due

diverse posizioni angolari (±12) a seconda del

comando elettrico che riceve, potendo così

riflettere la luce della sorgente sullo schermo,

creandovi un quadratino luminoso, oppure

deviarla altrove.

La matrice di microspecchi è realizzata

nella forma di un circuito integrato, denominato

DMD (digital micromirror device, dispositivo

digitale a microspecchi), che contiene

tipicamente un milione di specchietti,

corrispondenti cioè a un megapixel, ciascuno con dimensioni di appena 15

m. L’inerzia minimale dei microspecchi consente di muoverli assai

rapidamente fra le due posizioni estreme, permettendo così di ottenere da

ciascuno di essi una luce più o meno intensa, corrispondente sullo schermo

alla scala del grigio fra il bianco e il nero, a seconda del tempo trascorso

nell’una o nell’altra delle due posizioni. L’impiego di tre microspecchi,

illuminati rispettivamente con luce rossa, verde e blu, consente poi di

ottenere immagini colorate.

L’informazione che rappresenta l’immagine non è contenuta in

pellicole, diapositive o altri

supporti, ma in una memoria

simile a quelle usate nei calcolatori

o nelle macchine fotografiche

digitali, ciascuna cella della quale

comanda il microspecchio

corrispondente. La zampetta di una formica sui microspecchi

di un DMD.


E un pò di storia dell’intreccio fra fisica e tecnologia

I fabbricanti di lenti olandesi e il microscopio. Le innovazioni tecnologiche, oggi, sono praticamente sempre basate su

conoscenze scientifiche piuttosto approfondite. Non era così nel passato,

quando le invenzioni traevano origine dalle conoscenze empiriche di tecnici e

artigiani, come nel caso del microscopio e del cannocchiale, due strumenti di

cui ci occupiamo perché dal loro impiego derivarono nel corso del Seicento

straordinari progressi nelle scienze fisiche come pure in quelle biologiche,

grazie all’estensione della vista verso sia gli oggetti più piccoli che quelli più

lontani.

Questi strumenti nascono grazie all’ingegnosità di fabbricanti di lenti

olandesi, come Hans Jansen e suo figlio Zacharias, che non avevano certamente

studiato l’ottica geometrica, una disciplina del resto a quel tempo soltanto

nascente. Furono infatti gli Jansen, attorno al 1590, a osservare che ponendo

due lenti agli estremi di un tubo si ottenevano immagini ingrandite degli

oggetti, ciò che costituisce il principio sia del microscopio che del cannocchiale

o telescopio. A un altro olandese, il naturalista Anton van Leeuwenhoek (1632-

1723), si deve la costruzione di microscopi con ingrandimenti di oltre 200 volte

che egli impiegò in una memorabile serie di

osservazioni biologiche, fra cui quella della

circolazione del sangue nei capillari, che condussero

nel 1676 alla scoperta dei batteri. Negli stessi anni, lo

scienziato inglese Robert Hooke (1635-1702)

perfezionò anch’egli i microscopi e svolse un gran

numero di osservazioni, fra cui la prima riguardante

le cellule, più precisamente le pareti cellulari in un

frammento di sughero, utilizzando per la prima volta

il termine cellula, fondamentale in biologia.

Il lavoro di questi e di altri studiosi del tempo arricchì enormenente le

conoscenze nelle scienze della natura e condusse in particolare prima alla

nascita delle microbiologia. e poi al succwsso nella lotta contro le malattie

infettive. E infatti il microscopio costituì a lungo lo strumento principe dei

ricercatori in Biologia e Medicina.


Il telescopio spaziale Hubble. Le osservazioni astronomiche trovano un limite nella luce diffusa e nelle

fluttuazioni dell’atmosfera. Per questo gli osservatori vengono situati a

grande distanza dai centri abitati e alle quote più alte, che la luce

proveniente dalla stelle raggiunge attraversando strati meno densi. I

telescopi dell’osservatorio Keck, per esempio si trovano a 4145 m di

quota.

Ma per risolvere alla radice questi problemi non resta che porre il

telescopio fuori dell’atmosfera terrestre. Il telescopio spaziale Hubble, che

orbita attorno alla Terra a 600 km di altezza, sebbene dotato di uno

specchio di 2,4 m, meno esteso di quello dei maggiori telescopi terrestri,

ha condotto a risultati importantissimi per l’astronomia e la cosmologia,

grazie al fatto che si trova fuori dell’atmosfera. Menzioniamo soltanto le

prime osservazioni di pianeti extrasolari e la straordinaria e imprevista

scoperta che l’espansione dell’universo sta accelerando.

Le prime immagini ricevute da Hubble, subito dopo il suo lancio nel

1990, furono una delusione: erano sfocate e distorte. La causa venne

individuata nel fatto che la ditta costruttrice dello specchio primario aveva

dimenticato che il telescopio avrebbe lavorato nel vuoto e non nell’aria: a

creare il problema era stata sufficiente la piccolissima differenza fra

l’indice di rifrazione dell’aria e l’unità, tre parti su centomila!

L’installazione di un sistema ottico correttivo richiese l’intervento di

astronauti in passeggiata spaziale dalla navetta Shuttle, che a ciò

provvedettero nel 1993. Questa non fu però l’unica missione umana al

telescopio Hubble: altri interventi negli anni successivi furono attuati

eseguendo riparazioni, eseguendo modifiche e installando nuovi strumenti.

Non si prevede che Hubble possa continuare a funzionare ancora per molti

anni, sicchè sarà sostituito da un altro telescopio spaziale attualmente in

corso di sviluppo il cui lancio è previsto nel prossimo decennio. Questo

nuovo strumento, chiamato James Webb Space Telescope sarà posto a una

distanza dalla Terra assai maggiore, circa 1,5 milioni di chilometri, sarà

dotato di specchi più grandi e sarà corredato di strumenti per osservare

anche la radiazione infrarossa.


1. Sappiamo che la pupilla si allarga in presenza di forte

illuminamento e si restringe nel caso opposto. Eppure

nelle fotografie scattate con il flash in ambienti poco

illuminati le pupille delle persone appaiono generalmente

dilatate. Come interpretate questa osservazione? Risoluzione. La durata del forte illuminamento prodotto dal flash

è molto breve, una piccola frazione di secondo. Bisogna dunque

ammettere che il meccanismo muscolare che aziona l’iride agisca

con ritardo rispetto alle variazioni di illuminamento e quindi le

pupille delle persone che si trovano nell’ambiente poco illuminato

restino dilatate nell’intervallo di tempo in cui agisce il flash. Ciò

è in accordo con il fatto, ben noto, che in presenza di una forte

riduzione dell’illuminamento occorre un tempo apprezzabile

prima che la pupilla si dilati e la vista acquisti sensibilità.

2. Un testimone di una rapina notturna svoltasi una strada assai

poco illuminata afferma di aver individuato con sicurezza il

colore dell’auto su cui i malviventi si sono allontanati.

Esprimete il vostro giudizio al riguardo.

Risoluzione. I coni non sono sufficientemente sensibili in presenza

di basso illuminamento, sicchè in queste condizioni la visione è

affidata ai bastoncelli, che sono molto sensibili, ma non

distinguono i colori. Quindi l’affermazione del testimone è assai

dubbia. E forse va incriminato, o almeno indagato.


Le analogie in Fisica

la legge di Ohm (mettendo assieme la prima e seconda)

somiglia molto all’equazione di Fourier della

trasmissione del calore,

e anche alla legge che governa il flusso di un liquido in

un condotto

collegando, rispettivamente,

differenza di potenziale elettrico, differenza di

temperatura e differenza di pressione

con

intensità di corrente, flusso di calore e portata

attraverso le proprietà fisiche e geometriche

di un opportuno “conduttore”

E ci sono vari altri casi simili, che mettono in relazione

fenomeni che appartengono a capitoli della Fisica assai

diversi

ma che hanno aspetti e significati intuitivi comuni

aiutando a creare collegamenti mentali

e capire l’unità della Fisica,

al di là della suddivisione in tanti capitoli separati

E il discorso si potrebbe estendere alla discussione dei

principi generali, validi in qualsiasi campo della Fisica.......

(i principi della termodinamica valgono soltanto per la

termodinamica?). Cosa sono le superleggi?


Il discorso sulle analogie è stato formalizzato da James

Clerk Maxwell esaminando in particolare l’oscillatore armonico

meccanico e l’oscillatore armonico elettrico (cioè il

circuito RLC)

Il circuito RLC serie è descritto dall’equazione

2

2( )d q dq

dtdtv t L R Cq

dove v è la differenza di potenziale ai capi del circuito e

q = di/dt è la carica elettrica

L’oscillatore armonico meccanico (massa e molla, con attrito)

è descritto dall’equazione

2

2( ) d x dxdtdt

f t m A kx

dove f è la forza, x lo spostamento della massa, A l’attrito e

k la costante elastica

Le equazioni derivano da condizioni di equilibrio (fra cosa?)

e sono formalmente identiche

In entrambi i sistemi si ha

- il fenomeno della risonanza, - scambio fra energia cinetica (magnetica) e potenziale

(elettrostatica)

- smorzamento dovuto all’attrito (resistenza elettrica)

per trasformazione dell’energia in calore


Vediamo le corrispondenze fra le grandezze nei due casi

secondo la prima analogia di Maxwell

differenza di potenziale forza

carica elettrica spostamento

corrente elettrica velocità di spostamento

induttanza massa

resistenza elettrica attrito

capacità elettrica elasticità

energia elettrostatica energia potenziale

energia magnetica energia cinetica

irraggiamento di onde e.m. ???

Questo ci consente di creare un “analogo” elettrico di

un sistema meccanico,

o anche un analogo meccanico di un sistema elettrico

Per esempio: due oscillatori accoppiati (quelli usati in un rivelatore

gravitazionale, o quelli che costituiscono uno stadio dell’amplificatore

a media frequenza di una radio)

Ma c’è pure la seconda analogia di Maxwell,

che lega le grandezze meccaniche a quelle elettriche “duali”

(scambiando correnti con tensioni, capacità con induttanze, ........)

Trovate questo materiale, per esempio, in

“Appunti di Elettronica” parte III, nella sezione Dualità e Analogie

http://www.phys.uniroma1.it/web_disp/d2/CD2a_web.html

http://www.phys.uniroma1.it/web_disp/d2/CD2a_web.html


C’è una interessante analogia anche fra

sistemi termici e circuiti elettrici

temperatura tensione

quantità di calore (Q) carica elettrica

potenza termica (dQ/dt) corrente elettrica

resistenza termica resistenza elettrica

capacità termica capacità elettrica

Usiamola per costruire

il circuito elettrico equivalente di questa stanza

Semplificando all’osso, abbiamo:

- delle sorgenti di calore (siamo noi, quanto per ognuno?) con

potenza complessiva p(t)

- una stanza con una certa capacità termica Ct

- finestre (e muri) che conducono calore verso l’esterno

- una temperatura interna T(t) e una esterna Text (supposta

fissa)

Il bilancio termico è dunque:

( )( ) ext

t t

T T tdTt dt R R

C p t

e il circuito è T(t)

Rt

p(t) Ct Text


Usiamo questa tecnica per creare un modello della dinamica

della temperatura interna di una casa

quando d’estate fa caldo,

e allora chiudiamo le finestre di giorno e le apriamo di notte

per tener fresca la casa

Come rappresentiamo i vari oggetti e processi in gioco?

- le finestre che si aprono e si chiudono

- l’andamento della temperatura esterna (non più fissa)

- l’azionamento di un elettrodomestico

- e l’effetto del frigorifero?

Individuiamo

le diverse valenze didattiche di questo esercizio

collegamento fra diversi settori della Fisica

argomento di interesse diretto, pratico (vita comune)

formalizzazione e modellizzazione di un problema

ma anche alcuni problemi concettuali

per esempio, stiamo trattando con equazioni differenziali

ordinarie problemi trattati usualmente con equazioni alle

derivate parziali (che significa?)


I pericoli della tecnologia

e come li percepiamo

le dosi di raggi X quando ci facciamo una radiografia

Il radon….

L’uranio impoverito ?

la mucca pazza!!!

Le onde elettromagnetiche?

....

E tanti altri ancora:

i disastri dovuti a guasti di impianti chimici (Seveso, Bhopal)

i disastri dovuti al trasporto di combustibili liquidi e gassosi

e anche

i raggi cosmici durante i voli in aereo

gli incidenti aerei dovuti al degrado dei dielettrici

........

Spesso dimentichiamo, o sottovalutiamo,

i pericoli che incidono maggiormente ma che riguardano attività abituali

come gli incidenti d’auto (oltre 6 mila morti ogni anno e un

numero impressionante di invalidità permanenti),

gli incidenti in casa, gli incidenti sul lavoro .....

la crescente tendenza della popolazione verso l’obesità....


Mentre ci fanno molta più paura i pericoli che

sfuggono ai nostri sensi

radioattività, onde elettromagnetiche, ...

E poi ci sembra assurdo che esistano effetti di soglia

perchè se qualcosa è pericoloso, come la radioattività, si deve

comunque farne a meno, a qualsiasi livello.......

Mentre in Kerala (India), in certe zone dell’Iran

e anche a Viterbo o a Roma .........

Eppure, sapendo che ingerire 200 compresse di aspirina è

certamente letale, chi pensa che prendendo una compressa

corre pericolo di morte con probabilità di 1/200?

Si vorrebbe sempre poter raggiungere una condizione di

rischio zero

Ma è possibile?

NO, IN NESSUN CASO

E si può stabilire, su basi scientifiche rigorose,

che un certo qualcosa non presenta alcun pericolo?

CERTAMENTE NO

E’ IMPOSSIBILE

perchè le nostre conoscenze sono sempre sempre provvisorie e

in attesa di falsificazione (Popper)


In realtà noi abbiamo grandi difficoltà a

valutare eventi assai improbabili,

cioè con probabilità di rischio molto basse E i mezzi di comunicazione ci aiutano a confondere le idee

Titoli a 5 colonne, in prima pagina, per il famoso

disastro del Pendolino: 8 morti

Ma sullo stesso giornale, in seconda pagina, su una sola

colonna, notizie sugli incidenti del sabato sera: 30 morti

(meno importanti, perchè si verificano tutti i sabati)

C’è poi la naturale paura del nuovo: L’uomo a cavallo con una bandiera che deve precedere i treni Lo stetoscopio ............

Qualche notizia un po’ controcorrente

Se aumenta l’anidride carbonica nell’aria, le piante crescono

più rapidamente. Perché?

L’ultima glaciazione (piccola!) risale a qualche secolo fa,

quando il Po si attraversava con i carri, i ghiacciai sulle Alpi

arrivavano assai più in basso, e i colonizzatori della

Groenlandia si sono estinti, a differenza degli eschimesi!

Da allora (1600) ha iniziato a far più caldo

Una desertificazione importantissima ebbe luogo circa 5 mila anni fa,

dalle parti del Sahara, costringendo i nomadi fuggiaschi sulle sponde

del Nilo, dove ebbe origine la civiltà degli Egizi

Un periodo di forte riscaldamento? Nei secoli attorno all’anno 1000, quando la Groenlandia venne

colonizzata e in Inghilterra si produceva il vino


Conclusione

se ne leggono tante

sui giornali, ma anche nei libri di testo scolastici G.V. Pallottino Libri di testo di Scienze: fra svarioni e distorsioni, Sapere, giugno 2003

G.V. Pallottino, Lettera a La Fisica nella Scuola, luglio 2003

e se ne dicono altrettante ........

Tutte le opinioni sono legittime,

ma sugli argomenti che riguardano la scienza

solo alcune sono plausibilmente valide

cioè quelle elaborate dalla comunità scientifica nel suo

complesso e da essa accettate

per esempio quelle rappresentate dalle organizzazioni

scientifiche nazionali e internazionali che si occupano di

sanità e che si basano anche sui risultati di grandi studi

epidemiologici

Ampie informazioni e link a documenti su energia, ambiente,

pericoli veri e supposti

sul sito dell’associazione Galileo 2001 http://www.galileo2001.it/

E sul cosidetto elettrosmog?

Organizzazione mondiale della Sanità (OMS – WHO)

http://www.who.int/peh-emf/

sul sito del prof. Carboni http://people.roma2.infn.it/~carboni/campi-EM/#top

e un articolo sui telefonini: G.V. Pallottino Problemi di onde

http://www.roma1.infn.it/rog/pallottino/articoli%20didattici/svarioni.html

http://www.roma1.infn.it/rog/pallottino/articoli%20didattici/svarioni%20AIF.html

http://www.galileo2001.it/

http://www.who.int/peh-emf/

http://people.roma2.infn.it/~carboni/campi-EM/#top

http://www.roma1.infn.it/rog/pallottino/articoli%20divulgativi/telefonini.html


Energia dal vento

L’energia cinetica di un cubo d’aria di densità e volume V = L3

in moto alla velocità v è:

21

2Vv

Quest’aria esce dal cubo nel tempo t = L/v

La potenza attraverso una superficie di area L2 perpendicolare al

moto è 2 2 31 1

2 2

E vP Vv L v

t L

Quindi il flusso di potenza (W/m2) è:

31

2v

cioe’ dipende dal cubo della velocità, cosa alquanto scomoda data la

forte variabilità della velocità del vento

In pratica si riesce a catturare 1/3 –1/2 di questa energia

(non tutta, senno’ dovremmo fermare il vento …) e solo per velocità

comprese in pratica fra un valore minimo e uno massimo

L’età della Terra e la patata bollente

Una delle prime valutazioni dell’età della Terra, in base al tempo

richiesto per raffreddarsi alla sua temperatura attuale, risale a Lord

Kelvin

Possiamo affrontarla anche noi assai semplicemente, ammettendo che

una patata con raggio di 6 cm si raffreddi in circa un’ora e che la

Terra si sia comportata allo stesso modo.

E’ chiaro che il tempo caratteristico di raffreddamento di una sfera è

proporzionale alla sua capacità termica (cubo del raggio) e

inversamente proporzionale alla superficie (quadrato del raggio), cioè

scala con r.

Se il calore specifico della Terra fosse uguale a quello della patata,

l’età della Terra sarebbe dell’ordine di

646 10

1 1 100,06

Terra

patata

rh h anni

r

Perché invece è assai maggiore? Radioattività.


La leva e il trasformatore: due dispositivi usati per adattare

impedenze. Come il cambio di velocità e il torchio idraulico.

Che significa adattare l’impedenza? Vediamo un caso elettrico,

considerando un generatore Vo con resistenza interna Ro.

Collegando il generatore a un carico di resistenza R, nel circuito

scorrerà la corrente I = Vo/(Ro + R). E quindi la potenza assorbita dal

carico sarà:

22

2

o

o

V RP I R

R R

che si annulla quando R vale zero o infinito, che ha un massimo per

R = Ro , cioè quando il carico è adattato alla sorgente

E se abbiamo un carico di resistenza data, che non è adattato?

Possiamo adattarlo usando un trasformatore, disposto fra la sorgente e

il carico. Questo dispositivo trasferisce energia, idealmente senza

perdite, fra i due avvolgimenti che lo costituiscono,

modificando i rapporti fra la tensione e la corrente nel primario e nel

secondario.

E quindi, idealmente, per qualsiasi carico R collegato al secondario,

presentando al primario la resistenza desiderata, in particolare Ro,

attraverso la scelta di un opportuno valore del rapporto spire n.

Proprio come una leva, scegliendone i bracci,

o come un cambio di velocità, scegliendone il rapporto,

permettono di ….

I1 I2 = I1/n

V1 trasformatore V2 = nV1


Molti argomenti affascinanti non rientrano in un determinato

capitolo della Fisica, negli schemi tradizionali (cinematica,

dinamica, etc.) e neppure nelle fantasiose (e a volte indecenti)

suddivisioni di certi recenti programmi ministeriali, sicché

non vengono proprio insegnati.

Eppure si tratta di questioni interessanti,

sopratutto dal punto di vista didattico,

perché aprono orizzonti,

e aiutano a una migliore comprensione di tutto il resto.

Uno di questi è l'argomento leggi e superleggi, di cui si è

occupato Carlo Bernardini nel prezioso libretto

Che cos'è una legge fisica Editori Riuniti, Roma, 1983

Un altro è il cosidetto approccio sistemistico, che insiste sulle

relazioni causa-effetto e sulle proprieta' matematiche di

queste relazioni (lineare/nonlineare, statico/dinamico),

prescindendo dalla natura fisica degli oggetti trattati

(e conduce, fra l'altro, a stabilire stimolanti analogie).


Il primo linguaggio di programmazione era basato sul saldatore con cui si stabilivano i

collegamenti fra i circuiti della macchina in modo che

essa eseguisse le operazioni desiderate (anni ’40)

In seguito, con lo sviluppo di macchine programmabili,

viene introdotto il linguaggio macchina, codici

costituiti da “uni” e “zeri”, che la macchina sapeva

interpretare (ma solo quella particolare macchina)

Poi, metà anni ’50, nascono i linguaggi ad alto livello,

come il Fortran e il Cobol, con un programma

compilatore per ciascun tipo di macchina, che li

traduceva nel linguaggio specifico di questa,

così un programma in Fortran poteva girare su

qualsiasi calcolatore

E in seguito, i linguaggi interpretativi, come il BASIC,

con un programma interprete, che traduceva in linguaggio

macchina ed eseguiva un’istruzione dopo l’altra

Negli anni ’80 si diffondono i calcolatori personali (Apple, IBM, e

altri), con potenze di calcolo via via crescenti, ben presto addirittura

maggiori di quelle delle grandi macchine (mainframe) usate fino a

pochi anni prima nei centri di ricerca o nelle banche

E si diffonde anche l’idea che l’alfabetizzazione informatica

richieda di saper programmare, conoscere un linguaggio di

programmazione (in particolare il BASIC)

Ma poi si cominciano a usare i

pacchetti applicativi


e nessuno pensa più che tutta la popolazione debba imparare a

programmare!

Pacchetti applicativi la cui conoscenza è considerata oggi un

requisito essenziale per l’ingresso del mondo del lavoro

videoscrittura, per scrivere testi

fogli elettronici, per svolgere semplici calcoli

database, per la creazione e la gestione di archivi

A cui poi si aggiungono altri tipi di pacchetti

matematica (calcolo numerico e simbolico)

grafica

progettazione tecnica (elettronica, architettura, meccanica)

eccetera

Indicibile gamma di prestazioni e possibilità offerte dai programmi,

impossibilità di conoscerle o addirittura di esplorarle,

susseguirsi di versioni successive, con voracità sempre crescente in

termini di memoria e capacità di elaborazione

I pacchetti hanno duplice ruolo nell’ambito della didattica:

come strumento didattico (prezioso)

come oggetto di insegnamento


Particolarmente interessanti sono i fogli elettronici in inglese spreadsheet il primo fu Visicalc per Apple II, poi Lotus 1-2-3, poi Quattro

e oggi il più diffuso è Excel

I fogli elettronici sono nati (e si sono diffusi grandemente)

per eseguire agevolmente calcoli di matematica finanziaria

(se prendo un mutuo decennale a un certo interesse quale sara’ la rata

annuale? e se cambia l’interesse o il periodo?)

ma sono utilissimi nella didattica della Fisica (perciò usati in vari libri)

intanto perchè consentono di tracciare facilmente grafici sia di

dati sperimentali raccolti in tabelle sia di funzioni matematiche

e poi perchè consentono di “simulare” fenomeni fisici

Facciamo due esempi al riguardo

1) Teoria degli errori sappiamo che eseguendo medie di molte misure si ottiene una forte

riduzione dell’errore casuale (ma non di quello sistematico!):

la varianza diminuisce con il numero N delle misure,

l’errore standard con

Ma eseguire un gran numero di misure è oltremodo tedioso e dunque

vivamente sconsigliato per una vita lunga e serena

Il foglio elettronico ci permette di simulare le misure generando

numeri casuali NC con caratteristiche statistiche preassegnate (distribuzione

normale, uniforme, ....) che possiamo sommare al valore vero

E allora se la misura generica è, poniamo: 100 + NC

il suo errore standard sarà la deviazione standard di NC

Ma se generiamo N numeri casuali e li usiamo per creare N misure, la

media di queste avrà l’errore standard ridotto di N (in media ma non esattamente, dato che si tratta di numeri casuali, proprio come

avviene con le misure “vere”)


E alla fine è molto istruttivo creare una tabella che riporti, per vari

valori di N, la media delle misure simulate e lo scarto dal valor vero,

che diventa via via minore al crescere di N

Per esempio per N = 10, 100, 1000 (perchè N così diversi?)

2) Metodo ricorsivo per risolvere problemi dinamici

siamo abituati a ragionare in termini di equazioni

differenziali: data la legge F = M a

se conosciamo F e M, calcoliamo a, e poi integrando ricaviamo

prima la velocità e poi lo spazio percorso

Le cose si complicano se F non è costante, peggio ancora se M

varia a sua volta lungo il percorso (razzzo che brucia il

combustibile), fino al caso non affrontabile proprio in cui la

legge temporale di F è del tutto arbitraria

(forza casuale che agisce su una particella.....)

Proviamo invece a discretizzare l’asse dei tempi,

suddividendolo in tanti intervallini t, in ciascuno dei quali

tutte le grandezze variabili possano essere ragionevolmente

supposte costanti

Nell’intervallino generico l’accelerazione è certamente

a = F/M la velocità quella dell’intervallino precedente più la variazione v = a

t

lo spostamento ........

E tutto ha inizio a partire da un insieme di condizioni iniziali

prefissate (posizione iniziale e velocità iniziale del corpo)

Il metodo e’ detto ricorsivo perche’ i risultati dei calcoli per un dato

intervallino costituiscono le condizioni iniziali per il successivo


Esplorando il Web si trova una enorme quantità di

materiale e ci si puo’ informare praticamente su tutto (a proposito, chi ha inventato il Web?)

Ma attenzione !

1) gli indirizzi Web sono volatili cioè cambiano o addirittura spariscono, sicchè quello che avevamo trovato una

volta può darsi che non lo ritroviamo più

2) abbondano le inesattezze e anche le balle colossali per esempio al sito http://www.curezone.com/foods/microwave_oven_risk.asp troviamo quanto segue: Microwave oven The Hidden Hazards

Technology holds great promise when developed, promoted and used by ethical individuals and

institutions. Harmful or immorally utilized technologies should spur us to take action to set things right. To that end, we share the information below.

Radiation Ovens The Proven Dangers of Microwaves a parte le balle tecniche: errori sulle unità di misura e attribuzione dell’invenzione ai nazisti

(da cui deriva evidentemente una atroce maggior pericolosità!!!)

e altre balle anche al sito http://www.laleva.cc/ambiente/microonde.html

a volte anche enti accreditati non mancano di diffondere baggianate

qui sotto l’Enel propone astrologia e cure con i cristalli

http://magazine.enel.it/oroscopo/ e del resto non svarioni e terrorismo antiscientifico non mancano in molti libri di testo

argomento di cui mi sono occupato di recente

http://www.roma1.infn.it/rog/pallottino/didattici.html

Altri siti si occupano invece di contrastare la marea delle

baggianate antiscientifiche:

http://www.cicap.org/ Ok 13-02-08

dove si trova anche con un interessante settore dedicato alla scuola

http://www.cicap.org/scuola/index.htm e uno sulla scienza divertente http://www.cicap.org/new/articolo.php?rubrica=Scienza%20divertente Ok 13-02-08

http://www.galileo2001.it/ Ok 13-02-08 con un ricco archivio di documenti

http://www.galileo2001.it/materiali/archivio.php fra cui materiale sui campi elettromagnetici

http://www.galileo2001.it/materiali/documenti/c_elettromagnetici/campi_elettro_e_salute.php

http://www.curezone.com/foods/microwave_oven_risk.asp

http://www.laleva.cc/ambiente/microonde.html

http://magazine.enel.it/oroscopo/

http://www.roma1.infn.it/rog/pallottino/didattici.html

http://www.cicap.org/

http://www.cicap.org/scuola/index.htm

http://www.cicap.org/new/articolo.php?rubrica=Scienza%20divertente

http://www.galileo2001.it/

http://www.galileo2001.it/materiali/archivio.php

http://www.galileo2001.it/materiali/documenti/c_elettromagnetici/campi_elettro_e_salute.php


Criteri per usare Internet, motori di ricerca e orientarsi

con una ampia lista di motori di ricerca: http://www.webscuola.it/jumpNews.asp?idLang=IT&idUser=0&idNews=453

Un criterio fondamentale è quello di distinguere le fonti in rete

da un lato università, enti di ricerca, ... dove ci si può aspettare di trovare informazioni affidabili

(non sempre!)

dall’altro privati cittadini, organizzazioni varie, ..... dove assai spesso si trovano baggianate per ignoranza, motivi ideologici o altre

ragioni

e comunque, qualsiasi cosa si trovi in rete, occorre esercitare

senso critico cosa che richiede evidentemente anche una sufficiente

cultura scientifica

Quindi i vari motori di ricerca vanno utilizzati

con grande cautela

osservazione tecnica

a volte la pagina Web appare costellata di simboli incogrui

oppure non si vede nulla sullo schermo ciò può dipendere dalla codificazione (encoding) con cui il vostro programma

navigatore (browser) sta leggendo

(con Internet Explorer di Microsoft occorre aggiustare le scelte in View Encoding)

Industrie che offrono supporti didattici

http://www.educatorscorner.com/ Ok 13-02-08

(Agilent cioe’ la ex Hewlett-Packard), con ausili per la didattica, esperimenti, ...

http://www97.intel.com/education/ Ok 13-02-08

sul sito Intel, imparare la tecnologia, viaggio all’interno di un calcolatore, ... http://www97.intel.com/scripts-tji/learner/lesson.asp?moduleSel=41&unitSel=5

http://www.webscuola.it/jumpNews.asp?idLang=IT&idUser=0&idNews=453

http://www.educatorscorner.com/

http://www97.intel.com/education/

http://www97.intel.com/scripts-tji/learner/lesson.asp?moduleSel=41&unitSel=5


http://www.eni.it/ Ok 13-02-08

pagina ENI da cui si accede a Conoscere l’energia (notizie e dati), al sito

http://www.eniscuola.net/

e a un glossario su energia e ambiente http://www.eniscuola.net/glossario.aspx

Dizionari, enciclopedie e glossari

http://www.britannica.com/ Ok 6 Dic. 2006

http://encyclopedia.thefreedictionary.com Ok 6 Dic. 2006

http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page Ok 6 Dic. 2006

http://www.cicap.org/enciclop/index.htm Ok 15 Marzo 2005

http://www.eia.doe.gov/glossary/glossary_main_page.htm Ok 15 Marzo 2005

Notiziari scientifici

http://ulisse.sissa.it/site/public/ Ok 6 Dic. 2006

bollettino settimanale con notizie interessanti e novità

http://www.cidis.it/ Ok 13-02-08

informazioni su ambiente, energia, campi elettromagnetici

Argomenti specifici

Tsunami geophys.washington.edu/tsunami/general/physics/meaning.html Ok 13-02-08

http://www.eni.it/

http://www.eniscuola.net/

http://www.eniscuola.net/glossario.aspx

http://www.britannica.com/

http://encyclopedia.thefreedictionary.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page

http://www.cicap.org/enciclop/index.htmOk%2015%20Marzo%202005

http://www.cicap.org/enciclop/index.htmOk%2015%20Marzo%202005

http://www.eia.doe.gov/glossary/glossary_main_page.htm

http://ulisse.sissa.it/site/public/

http://www.cidis.it/

http://www.geophys.washington.edu/tsunami/general/physics/meaning.html


Corsi universitari

http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/didattica/supporti no 21 Aprile 2004

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm Ok 6 Dic. 2006

http://physicsweb.org/resources/Education/ Ok 6 Dic. 2006

Musei scientifici

http://www.museoscienza.org/ Ok 6 Dic. 2006

http://www.palais-decouverte.fr Ok 6 Dic. 2006

http://www.cittadellascienza.it/ Ok 6 Dic. 2006

http://www.exploratorium.edu Ok 6 Dic. 2006

http://www.deutsches-museum.de/ Ok 6 Dic. 2006

http://www.ba.infn.it/~zito/museo/leonardo.html Ok 6 Dic. 2006

museo didattico interattivo virtuale

Esempi di Enti pubblici che forniscono informazioni (fra i tanti)

http://www.istat.it/ Ok 15 Marzo 2005

Istituto nazionale di statistica

http://www.eia.doe.gov/ Ok 15 Marzo 2005

(Dipartimento Energia Usa)

http://www.census.gov/ipc/www/ Ok 15 Marzo 2005

(popolazione mondiale)

Immagini

http://www.edu.alinari.it/

Iniziative per la didattica della Fisica

http://intranet.cern.ch/Public/Content/Chapters/Education/Education-en.html

http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/didattica/supporti

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/default.htm

http://physicsweb.org/resources/Education/

http://www.museoscienza.org/

http://www.palais-decouverte.fr/

http://www.cittadellascienza.it/

http://www.exploratorium.edu/

http://www.deutsches-museum.de/

http://www.ba.infn.it/~zito/museo/leonardo.html

http://www.istat.it/

http://www.eia.doe.gov/

http://www.census.gov/ipc/www/

http://www.edu.alinari.it/

http://intranet.cern.ch/Public/Content/Chapters/Education/Education-en.html


al CERN di Ginevra con pagine dedicate agli insegnanti, ricche di materiale

http://teachers.web.cern.ch/teachers/

e di altri link

http://teachers.web.cern.ch/teachers/links/appletsgen.htm

da cui si arriva per esempio a The Museum of Unworkable Devices (moto perpetuo)

http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/unwork.htm Ok 6 Dic. 2006

http://www.esa.int/esaED/highschool.html Ok 15 Marzo 2005 Agenzia Spaziale Europea (ESA)

http://www.a-i-f.it/ Ok 15 Marzo 2005

sito dell’Associazione Italiana Insegnanti di Fisica

http://www.sif.it/journals_it.php#Giornale%20di%20Fisica Ok 15 Marzo 2005

Giornale di Fisica sul sito della Società Italiana di Fisica

http://www.unipa.it/~sperande/IMOFI/Imofi_It/IMOFI.html Ok 15 Marzo 2005 Un corso di formazione in rete per insegnanti di fisica con forum di discussione sui modelli in fisica http://pctidifi.mi.infn.it/IMOFI/

http://www.geocities.com/links2ipho/ Ok 15 Marzo 2005 Link alle Olimpiadi della Fisica

http://www.phy.ntnu.edu.tw/ipho2003/English/Problems.htm Ok 15 Marzo 2005 problemi posti alle Olimpiadi della Fisica del 2003

Collezioni di link per la didattica

http://www.ba.infn.it/www/didattica.html Ok 15 Marzo 2005

raccolta ricchissima di matematica e fisica: dalla farfalla di Lorenz al calcolo di

integrali con Mathematica, dall’oscillatore smorzato all’equazione del calore

Matematica on line http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/mirror/moe/index.html Ok 15 Marzo 2005

Didattica della tecnologia http://www.iteaconnect.org/index.html Ok 13-02-08

http://teachers.web.cern.ch/teachers/

http://teachers.web.cern.ch/teachers/links/appletsgen.htm

http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/unwork.htm

http://www.esa.int/esaED/highschool.html

http://www.a-i-f.it/

http://www.sif.it/journals_it.php#Giornale%20di%20Fisica

http://www.unipa.it/~sperande/IMOFI/Imofi_It/IMOFI.html

http://pctidifi.mi.infn.it/IMOFI/

http://www.geocities.com/links2ipho/

http://www.phy.ntnu.edu.tw/ipho2003/English/Problems.htm

http://www.ba.infn.it/www/didattica.html

http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/mirror/moe/index.html

http://www.iteaconnect.org/index.html


Problemi di Fisica

http://www.neomedia.it/aif/page6.htm Ok 13-02-08

esercizi di varia difficoltà utilizzabili in classe

fra cui per esempio

Come puoi descrivere a parole il moto rappresentato nel grafico qui riportato?

a) Il corpo si muove prima verso l’alto, poi verso il basso, quindi diritto.

b) Il corpo si muove prima verso sinistra, poi verso destra, poi diritto, sempre avanzando.

c) Il corpo si muove prima in avanti, poi all’indietro, quindi sta fermo.

d) Il corpo si muove prima con velocità crescente, poi decrescente, quindi costante.

Risposta esatta : [c] Scuola: IPSIA Classe: 2a Autore: prof. Claudio Fazio

Materiale didattico per la Scuola

http://www.geocities.com/SiliconValley/circuit/1858/ind.htm Ok 13-02-08

materiale sull’elettricità e il magnetismo prodotto da una scuola media

http://digilander.libero.it/calchic/intro1.html

http://webscuola.tin.it/risorse/quark/index.htm Ok 15 Marzo 2005

Webscuola, itinerario didattico dall’atomo ai quark

http://www.ips.it/scuola/concorso/concors1.html Ok 13-02-08

materiale prodotto dalle scuole per il concorso Ipertesti per la scuola

http://howthingswork.virginia.edu/home.html Ok 13-02-08 come funzionano le cose, la fisica nella vita quotidiana

s

t

http://www.neomedia.it/aif/page6.htm

http://www.geocities.com/SiliconValley/circuit/1858/ind.htm

http://digilander.libero.it/calchic/intro1.html

http://webscuola.tin.it/risorse/quark/index.htm

http://www.ips.it/scuola/concorso/concors1.html

http://howthingswork.virginia.edu/home.html


Esperimenti didattici virtuali

http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/index.html Ok 15 Marzo 05

anche in italiano, agevoli, graziosi ed efficaci, su tutta la fisica di base:

particolarmente piacevole il banco ottico

http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/ita/physlet/bancottico/

http://physicsweb.org/resources/Education/Interactive_experiments/ Ok 15 Marzo 05

sul sito della Società Inglese di Fisica (IoP) raccolta di materiale fra cui anche

esperimenti virtuali (peccato che parecchi siano in cinese...)

http://teachers.web.cern.ch/teachers/links/appletsgen.htm#Applets Ok 13-02-08

sul sito del CERN

Ma attenzione

nessun esperimento virtuale

può sostituire un VERO esperimento di laboratorio

(manualità, imprevisti, effettivo coinvolgimento, ......)

vedi anche

G.V.Pallottino Verso il laboratorio virtuale?

Giornale di Fisica, pp.163-165, vol.37, luglio 1996

http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/index.html

http://ww2.unime.it/dipart/i_fismed/wbt/ita/physlet/bancottico/

http://physicsweb.org/resources/Education/Interactive_experiments/

http://teachers.web.cern.ch/teachers/links/appletsgen.htm#Applets

Documents

Valutazione dei libri di testo · I colori non spettrali. Per stabilire la tonalità di un colore, il nostro cervello combina assieme i segnali provenienti dai tre diversi tipi di