La particolarità di Rutherford consisteva nell'esser dotato di grandissimo spirito di osservazione e sempre pronto a cogliere effetti imprevisti. II più spettacolare degli effetti imprevisti di cui parliamo fu ottenuto nel 1909 da due collaboratori di Rutherford, Geiger e Marsden, mentre bombardavano una foglia d'oro con particelle alfa.
[Descrizione dell’esperimento e deduzioni ipotesi sulla struttura dell’atomo]
L'esperimento condotto da Geiger e Marsden era diretto a scoprire qualcosa sulle particelle alfa e non sulla foglia d'oro, e prima di questo inatteso risultato Rutherford non aveva alcuna ipotesi di lavoro circa la struttura dell'atomo. Lo dissi una volta a Karl Popper, adducendolo come argomento contro il metodo ipotetico deduttivo, i cui fautori asseriscono che la scienza avanza formulando in primo luogo delle ipotesi, e poi studiando esperimenti atti a verificarle, piuttosto che col metodo induttivo, consistente nel far derivare le teorie dall'esperienza, dall'osservazione. Popper mi replicò che né Geiger né Marsden erano stati capaci di desumere una teoria sulla struttura dell'atomo dalle loro osservazioni, e che quindi la teoria non era implicita nelle osservazioni, ma era stata invece il frutto dell'eccezionale intuito di Rutherford nel campo della fisica. Ma ora ho appreso che anche a Rutherford la verità non balenava nella mente come una folgore: gli occorsero in questo caso otto mesi per elaborare la sua teoria sulla struttura dell'atomo, il che dimostra che ebbe bisogno di qualcosa di più delle semplici osservazioni.
Max Perutz, È necessaria la scienza?, Garzanti, Milano, 1989
mercoledì 19 dicembre 2007
martedì 18 dicembre 2007
Gli elettroni sanno benissimo come comportarsi
Come distensione dalla elettrodinamica quantistica, mi venne consigliato di trascorrere qualche ora alla settimana nel laboratorio degli studenti, per fare degli esperimenti. (…) Purtroppo ebbi una brutta avventura quando passai all'esperimento di Millikan della goccia d'olio. Millikan era un grande fisico dell'Università di Chicago, che misurò per primo la carica elettrostatica di un singolo elettrone. Egli nebulizzò dell'olio, riducendolo in gocce minuscole, e osservò al microscopio il movimento delle gocce sotto l'effetto di campi elettrostatici molto intensi, da lui stesso applicava. Le goccioline erano talmente piccole che alcune di esse portavano una carica elettrica pari a un unico elettrone. Io riuscii a far galleggiare bene le mie goccioline d'olio, ma afferrai la manopola sbagliata quando passai alla regolazione del campo elettrico. Mi trovarono lungo disteso sul pavimento, e così finì la mia carriera di sperimentatore. Non ho mai rimpianto il mio breve e quasi mortale contatto con la sperimentazione militante. Questa vicenda mi fece capire, meglio di ogni altra cosa, la verità contenuta nelle parole di Einstein: «Si può affermare che l'eterno mistero del mondo è la sua comprensibilità». Da una parte c'ero io, seduto allo scrittoio per settimane e settimane, intento a eseguire i calcoli più raffinati e complessi per capire come si deve comportare un elettrone. E dall'altra parte c'era l'elettrone sulla mia gocciolina d'olio: elettrone che sapeva benissimo come comportarsi, senza aspettare di conoscere il risultato dei miei calcoli. Come si poteva seriamente credere che l'elettrone si preoccupasse dei miei calcoli, vuoi per obbedire loro, vuoi per disobbedire? Eppure gli esperimenti della Columbia dimostravano che l'elettrone dava loro retta. In un modo o nell'altro, tutte le complicate formule matematiche che andavo scrivendo esprimevano leggi che l'elettrone sulla goccia d'olio era costretto a rispettare. Sappiamo che le cose stanno cosi. Perché poi stiano cosi, perché l'elettrone dia retta alla nostra matematica, è un mistero che neppure lo stesso Einstein riuscì a penetrare.
Freeman Dyson, Turbare l'universo, Boringhieri, Torino 1981
Freeman Dyson, Turbare l'universo, Boringhieri, Torino 1981
domenica 9 dicembre 2007
Esercizi sul metodo delle cifre significative I H I
1. Un foglio di cartoncino ha dimensioni (34,3±0,1) cm e (116±1) cm, calcolane il perimetro e la superficie. Sapendo che la grammatura del cartoncino è di (180±5) g/m2, calcolane anche la massa. [La grammatura è il rapporto tra la massa e la superficie di un cartoncino: Gr=m/S]
2. Un pendolo di piccola lunghezza ha un periodo di oscillazione pari a T= (0,38±0,03) s. La frequenza f del pendolo, definita come f=1/T, rappresenta il numero di oscillazioni al secondo. Calcola f.
3. Se una moneta da 2 € ha una massa di (8,50±0,01) g, qual è la massa di 610 di queste monete?
2. Un pendolo di piccola lunghezza ha un periodo di oscillazione pari a T= (0,38±0,03) s. La frequenza f del pendolo, definita come f=1/T, rappresenta il numero di oscillazioni al secondo. Calcola f.
3. Se una moneta da 2 € ha una massa di (8,50±0,01) g, qual è la massa di 610 di queste monete?
lunedì 26 novembre 2007
Compiti I H I martedì 27 novembre
Per la classe I H
Scaletta della relazione di laboratorio: isocronismo del pendolo osservando le oscillazioni di due pendoli di uguale lunghezza.
Es. n. 11 a pag. 83 (con il metodo delle cifre significative)
Es. 2 a pag. 49 (prime sei equivalenze)
Per la classe I I
Scaletta della relazione di laboratorio: isocronismo del pendolo osservando le oscillazioni di due pendoli di uguale lunghezza.
Studiare pag. 34
Compiti II B H martedì 27 novembre
Esercizi di ottica geometrica
1. Tre strati di liquido, dal basso in alto, acqua (n3= 1,33), olio (n2= 1,47) e alcool (n1= 1,37), di spessore uguale ciascuno a 5 cm, sono contenuti in un recipiente di forma cilindrica. Un raggio luminoso incide con un angolo î= 60° sul centro della superficie di separazione aria-alcool. Calcola a quale distanza dal centro il raggio rifratto incontra la base del recipiente. [11,9 cm]
2. Un raggio di luce incide su uno specchio piano con un angolo di 45°. Un secondo specchio viene accostato al primo in modo che il raggio venga riflesso esattamente sul suo cammino. Quale angolo formano tra di loro i due specchi? [45°]
3. Un raggio di luce incide sulla superficie liquida di un acquario con un angolo di incidenza di 45°. Il raggio rifratto giunge sul fondo dell’acquario, incontra uno specchio disposto orizzontalmente e viene riflesso indietro sulla superficie passando nuovamente all’aria. Calcolare:
a. l’angolo δ formato dal raggio emergente rispetto alla perpendicolare alla superficie liquida;
b. la distanza d fra i due punti in cui il raggio emergente e il raggio incidente attraversano la superficie liquida.
L’acquario è profondo 15 cm, l’indice di rifrazione dell’acqua è 1,333. [45°; 18,8 cm]
4. La balestriglia è uno strumento che si utilizzava per misurare la distanza angolare tra due astri e poteva essere impiegato anche per misure di distanza tra due punti inaccessibili.
1. Tre strati di liquido, dal basso in alto, acqua (n3= 1,33), olio (n2= 1,47) e alcool (n1= 1,37), di spessore uguale ciascuno a 5 cm, sono contenuti in un recipiente di forma cilindrica. Un raggio luminoso incide con un angolo î= 60° sul centro della superficie di separazione aria-alcool. Calcola a quale distanza dal centro il raggio rifratto incontra la base del recipiente. [11,9 cm]
2. Un raggio di luce incide su uno specchio piano con un angolo di 45°. Un secondo specchio viene accostato al primo in modo che il raggio venga riflesso esattamente sul suo cammino. Quale angolo formano tra di loro i due specchi? [45°]
3. Un raggio di luce incide sulla superficie liquida di un acquario con un angolo di incidenza di 45°. Il raggio rifratto giunge sul fondo dell’acquario, incontra uno specchio disposto orizzontalmente e viene riflesso indietro sulla superficie passando nuovamente all’aria. Calcolare:
a. l’angolo δ formato dal raggio emergente rispetto alla perpendicolare alla superficie liquida;
b. la distanza d fra i due punti in cui il raggio emergente e il raggio incidente attraversano la superficie liquida.
L’acquario è profondo 15 cm, l’indice di rifrazione dell’acqua è 1,333. [45°; 18,8 cm]
4. La balestriglia è uno strumento che si utilizzava per misurare la distanza angolare tra due astri e poteva essere impiegato anche per misure di distanza tra due punti inaccessibili.
Si tratta di un'asta graduata (detta freccia) dotata, ad una sua estremità, di un mirino. Lungo la freccia scorre un asse perpendicolare ad essa, chiamato martello, alle cui estremità erano disposte due punte (pinnule).
L'osservatore traguarda attraverso il mirino e, facendo scorrere il martello, fa coincidere le due pinnule con i due oggetti di cui vuole misurare la distanza angolare. La posizione del martello indica direttamente l'angolo richiesto sulla scala graduata.
Esercizio. In una balestriglia la distanza tra le pinnule è 22 cm, per traguardare due oggetti lontani occorre porre il martello a 52,5 cm dal mirino. Qual è la distanza angolare tra i due oggetti? [23°40’]\
L'osservatore traguarda attraverso il mirino e, facendo scorrere il martello, fa coincidere le due pinnule con i due oggetti di cui vuole misurare la distanza angolare. La posizione del martello indica direttamente l'angolo richiesto sulla scala graduata.
Esercizio. In una balestriglia la distanza tra le pinnule è 22 cm, per traguardare due oggetti lontani occorre porre il martello a 52,5 cm dal mirino. Qual è la distanza angolare tra i due oggetti? [23°40’]\
sabato 10 novembre 2007
Compito fisica I I 6 novembre 2007
Negli esercizi 1., 2. e 4. scrivi i dati, la richiesta, nei calcoli scrivi prima le formule e poi sostituisci i valori numerici. Svolgi comunque tutti gli esercizi sul foglio.
1. Si misura il periodo di un pendolo con un cronometro di sensibilità 1/100 di secondo ottenendo i seguenti risultati: 1,86 s, 1,84 s, 1,89 s, 1,85 s, 1,82 s, 1,91 s. Calcola la migliore stima, l’incertezza assoluta e scrivi la misura secondo le regole di arrotondamento.
2. Si misura una stessa distanza con due metodi differenti ottenendo le seguenti misure: (258,5±0,8) m e (260±1) m. Le misure si possono dire compatibili? Perché?
3. Nonna Lucia ha un orologio che funziona correttamente, ma che lei regola sempre avanti di cinque minuti per evitare di accendere in ritardo la radio per ascoltare il suo programma preferito. Quando la vengono a trovare i suoi nipoti si divertono a fare gare di corsa attorno alla sua villa; allora Lucia cronometra chi fa il giro più veloce: dà il via quando la lancetta dei secondi segna “0” e quando il corridore passa di nuovo davanti a lei legge il tempo impiegato. Quale tipo di incertezza introduce in questo modo nella misura? Accidentale, sistematico o entrambi? Giustifica la tua risposta.
4. La Via Lattea è una galassia a spirale di diametro circa 105 a.l. (anni luce) e di spessore circa 3000 a.l.. Volendo costruire un modello della Via lattea utilizzando un disco di cartone del diametro di 1 dm, quale dovrebbe essere il suo spessore?
5. Scrivi i seguenti numeri in notazione scientifica:
a. 0,00000375 m;
b. 0,0050 kg;
c. 31557600 s
Calcola il risultato delle seguenti operazioni:
d. 4,8×108 m + 1,96×1010 m
e. 1,4×10-5 m + 5,3×10-3 m
f. (6,9×102 km)×(4,02×103 km)
6. Scrivi il numero 46250,6 con 1, 2, 3, 4 e 5 cifre significative.
1. Si misura il periodo di un pendolo con un cronometro di sensibilità 1/100 di secondo ottenendo i seguenti risultati: 1,86 s, 1,84 s, 1,89 s, 1,85 s, 1,82 s, 1,91 s. Calcola la migliore stima, l’incertezza assoluta e scrivi la misura secondo le regole di arrotondamento.
2. Si misura una stessa distanza con due metodi differenti ottenendo le seguenti misure: (258,5±0,8) m e (260±1) m. Le misure si possono dire compatibili? Perché?
3. Nonna Lucia ha un orologio che funziona correttamente, ma che lei regola sempre avanti di cinque minuti per evitare di accendere in ritardo la radio per ascoltare il suo programma preferito. Quando la vengono a trovare i suoi nipoti si divertono a fare gare di corsa attorno alla sua villa; allora Lucia cronometra chi fa il giro più veloce: dà il via quando la lancetta dei secondi segna “0” e quando il corridore passa di nuovo davanti a lei legge il tempo impiegato. Quale tipo di incertezza introduce in questo modo nella misura? Accidentale, sistematico o entrambi? Giustifica la tua risposta.
4. La Via Lattea è una galassia a spirale di diametro circa 105 a.l. (anni luce) e di spessore circa 3000 a.l.. Volendo costruire un modello della Via lattea utilizzando un disco di cartone del diametro di 1 dm, quale dovrebbe essere il suo spessore?
5. Scrivi i seguenti numeri in notazione scientifica:
a. 0,00000375 m;
b. 0,0050 kg;
c. 31557600 s
Calcola il risultato delle seguenti operazioni:
d. 4,8×108 m + 1,96×1010 m
e. 1,4×10-5 m + 5,3×10-3 m
f. (6,9×102 km)×(4,02×103 km)
6. Scrivi il numero 46250,6 con 1, 2, 3, 4 e 5 cifre significative.
domenica 4 novembre 2007
Ancora su "October sky". Ma a te è capitato quello che è accaduto ad Homer?
Discutendo del brano del film "October sky" visto in classe, abbiamo concordato nel dire che l'interesse, la curiosità e anche la tenacia di perseguire un progetto, sono stati destati in Homer prima di tutto dalla visione dello Sputnik, dall'impatto con una realtà che lo ha affascinato e riempito di stupore.
Ti è mai capitato che l'impatto con un fenomeno naturale, con un esperimento, abbia destato o ridestato in te l'interesse per la scienza e il suo studio?
Ti è mai capitato che l'impatto con un fenomeno naturale, con un esperimento, abbia destato o ridestato in te l'interesse per la scienza e il suo studio?
Compito di fisica I H 30 ottobre 2007
Negli esercizi 1., 3., 6. scrivi i dati, la richiesta, nei calcoli scrivi prima le formule e poi sostituisci i valori numerici. Svolgi comunque tutti gli esercizi sul foglio.
1. La lunghezza di un corridoio viene misurata più volte con una fettuccia metrica di sensibilità 2 mm, ottenendo i seguenti risultati: 7,342 m, 7,348 m, 7,345 m, 7,347 m, 7,345 m, 7,342 m. Calcola la migliore stima, l’incertezza assoluta e scrivi la misura secondo le regole di arrotondamento. La misura viene ripetuta con una fettuccia di sensibilità 5 mm ottenendo le misure 7,340 m, 7,345 m, 7,345 m, 7,345 m,7,345 m, 7,340 m. Scrivi la misura.
2. Devi misurare la massa di una sferetta d’acciaio con una bilancia monopiatto. Per evitare che rotoli e cada dal piatto porta-oggetti applichi su di esso del nastro biadesivo in modo che rimanga “appiccicata”. Quale tipo di incertezza questo procedimento introduce nella misura?
3. Un amperometro digitale (uno strumento per misurare l’intensità di corrente elettrica) fornisce misure affette da una incertezza relativa del 5%. Fai una misura e sul display leggi 0,436 A (simbolo di ampere). Scrivi la misura secondo le regole di arrotondamento.
4. Scrivi i seguenti numeri in notazione scientifica:
a. 0,00705 m
b. 2309000 g
c. 0,0000041 km
d. 550×10^-9 m
e. 71492×10^3 m
5. Scrivi il numero 209,825 con 1, 2, 3, 4, 5 cifre significative.
6. Il diametro di Giove è di 1,4×10^5 km. Se lo rappresentiamo con una sfera di diametro 1 m quale diametro deve assumere un modello del suo satellite più grande, Ganimede, che ha un diametro di 5300 km?
1. La lunghezza di un corridoio viene misurata più volte con una fettuccia metrica di sensibilità 2 mm, ottenendo i seguenti risultati: 7,342 m, 7,348 m, 7,345 m, 7,347 m, 7,345 m, 7,342 m. Calcola la migliore stima, l’incertezza assoluta e scrivi la misura secondo le regole di arrotondamento. La misura viene ripetuta con una fettuccia di sensibilità 5 mm ottenendo le misure 7,340 m, 7,345 m, 7,345 m, 7,345 m,7,345 m, 7,340 m. Scrivi la misura.
2. Devi misurare la massa di una sferetta d’acciaio con una bilancia monopiatto. Per evitare che rotoli e cada dal piatto porta-oggetti applichi su di esso del nastro biadesivo in modo che rimanga “appiccicata”. Quale tipo di incertezza questo procedimento introduce nella misura?
3. Un amperometro digitale (uno strumento per misurare l’intensità di corrente elettrica) fornisce misure affette da una incertezza relativa del 5%. Fai una misura e sul display leggi 0,436 A (simbolo di ampere). Scrivi la misura secondo le regole di arrotondamento.
4. Scrivi i seguenti numeri in notazione scientifica:
a. 0,00705 m
b. 2309000 g
c. 0,0000041 km
d. 550×10^-9 m
e. 71492×10^3 m
5. Scrivi il numero 209,825 con 1, 2, 3, 4, 5 cifre significative.
6. Il diametro di Giove è di 1,4×10^5 km. Se lo rappresentiamo con una sfera di diametro 1 m quale diametro deve assumere un modello del suo satellite più grande, Ganimede, che ha un diametro di 5300 km?
domenica 28 ottobre 2007
sabato 27 ottobre 2007
Correzione di alcuni esercizi I H
1.
Dati
da= 10^-10 m
dn= 10^-14 m
d'a= 10^1 m
Richiesta
d'n
Svolgimento
da:d'a= dn:d'n
d'n= (d'a*dn)/da= (10^1 m*10^-14 m)/(10^-10 m) = (10^1 m)*(10^-4 m) = 10^-3 m= 1 mm
2.
Dati
rT= 6400 km
r'T= 10 cm
dT-L= 380000 km
Richiesta
d'T-L
Svolgimento
rT:r'T= dT-L:d'T-L
d'T-L= (r'T*dT-L)/rT= (10 cm*380000 km)/(6400 km)= 590 cm
Dati
da= 10^-10 m
dn= 10^-14 m
d'a= 10^1 m
Richiesta
d'n
Svolgimento
da:d'a= dn:d'n
d'n= (d'a*dn)/da= (10^1 m*10^-14 m)/(10^-10 m) = (10^1 m)*(10^-4 m) = 10^-3 m= 1 mm
2.
Dati
rT= 6400 km
r'T= 10 cm
dT-L= 380000 km
Richiesta
d'T-L
Svolgimento
rT:r'T= dT-L:d'T-L
d'T-L= (r'T*dT-L)/rT= (10 cm*380000 km)/(6400 km)= 590 cm
venerdì 26 ottobre 2007
Esercizi vari I H I
Esercizi
1. Devi costruire un modello di atomo nel cortile della scuola; qual è l’ordine di grandezza del diametro dell’oggetto che rappresenta il nucleo?
2. La Terra ha un raggio di circa 6400 km , la Luna di 1700 km; la distanza media Terra-Luna è di 380000 km. Se la Terra è rappresentata da una sfera di raggio 10 cm, qual è la dimensione dell’oggetto che rappresenta la Luna? A quale distanza vanno collocati i due “astri”?
3. Una casalinga che vive in via Balilla in un appartamento le cui finestre si affacciano sul cortile del Liceo Galileo Galilei, è solita regolare l’orologio sulle 12.55 quando vede gli studenti uscire dalla scuola. Supponendo che la campana suoni alle 12.55 esatte, quali incertezze introduce la casalinga con questo metodo?
4. Una bilancia digitale fornisce misure affette da un’incertezza relativa dell’0,5%. Si pesano due oggetti ottenendo 236 g e 49,4 g. Calcola le incertezze assolute e scrivi le due misure secondo le regole conosciute.
5. Data la misura:
a= 12768,2 km, esprimerla con 1, 2, 3, 4 ,5 cifre significative;
b= 12033 km, esprimerla con 1, 2, 3, 4 , cifre significative.
6. Indica quante sono le cifre significative delle seguenti misure: a= 2,17 m; b= 0,027 m; c= 1,0027 m; d= 10,00 m; e= 11,09m.
1. Devi costruire un modello di atomo nel cortile della scuola; qual è l’ordine di grandezza del diametro dell’oggetto che rappresenta il nucleo?
2. La Terra ha un raggio di circa 6400 km , la Luna di 1700 km; la distanza media Terra-Luna è di 380000 km. Se la Terra è rappresentata da una sfera di raggio 10 cm, qual è la dimensione dell’oggetto che rappresenta la Luna? A quale distanza vanno collocati i due “astri”?
3. Una casalinga che vive in via Balilla in un appartamento le cui finestre si affacciano sul cortile del Liceo Galileo Galilei, è solita regolare l’orologio sulle 12.55 quando vede gli studenti uscire dalla scuola. Supponendo che la campana suoni alle 12.55 esatte, quali incertezze introduce la casalinga con questo metodo?
4. Una bilancia digitale fornisce misure affette da un’incertezza relativa dell’0,5%. Si pesano due oggetti ottenendo 236 g e 49,4 g. Calcola le incertezze assolute e scrivi le due misure secondo le regole conosciute.
5. Data la misura:
a= 12768,2 km, esprimerla con 1, 2, 3, 4 ,5 cifre significative;
b= 12033 km, esprimerla con 1, 2, 3, 4 , cifre significative.
6. Indica quante sono le cifre significative delle seguenti misure: a= 2,17 m; b= 0,027 m; c= 1,0027 m; d= 10,00 m; e= 11,09m.
Esercizi sulla riflessione della luce II B H
Esercizi sulla riflessione
I seguenti esercizi richiedono conoscenze geometriche già in tuo possesso; risolvili esponendo per esteso le dimostrazioni richieste.
1. Due specchi 1 e 2 sono disposti ad angolo retto. Dimostra che un raggio incidente sullo specchio 1 e il raggio riflesso dallo specchio 2 sono paralleli.
2. Due specchi 1 e 2 formano tra loro un angolo di 120°. Un raggio di luce incide sullo specchio 1 con un angolo di incidenza di 52°, qual è l’angolo di riflessione del raggio luminoso dopo che è stato riflesso dallo specchio 2?
3. Un fascio di luce laser incide su uno specchio piano in un punto O. Se lo specchio ruota di un angolo a attorno ad O, di quale angolo ruota il raggio riflesso?
4. Negli esercizi 1. e 2. hai visto come su una coppia di specchi avvengono due riflessioni successive di un raggio di luce. Discuti per quali valori dell’angolo di incidenza della luce sul primo specchio si ottiene una riflessione anche sul secondo. Distingui i casi in cui gli specchi 1 e 2 formano tra loro un angolo: a. acuto; b. retto; c. ottuso.
I seguenti esercizi richiedono conoscenze geometriche già in tuo possesso; risolvili esponendo per esteso le dimostrazioni richieste.
1. Due specchi 1 e 2 sono disposti ad angolo retto. Dimostra che un raggio incidente sullo specchio 1 e il raggio riflesso dallo specchio 2 sono paralleli.
2. Due specchi 1 e 2 formano tra loro un angolo di 120°. Un raggio di luce incide sullo specchio 1 con un angolo di incidenza di 52°, qual è l’angolo di riflessione del raggio luminoso dopo che è stato riflesso dallo specchio 2?
3. Un fascio di luce laser incide su uno specchio piano in un punto O. Se lo specchio ruota di un angolo a attorno ad O, di quale angolo ruota il raggio riflesso?
4. Negli esercizi 1. e 2. hai visto come su una coppia di specchi avvengono due riflessioni successive di un raggio di luce. Discuti per quali valori dell’angolo di incidenza della luce sul primo specchio si ottiene una riflessione anche sul secondo. Distingui i casi in cui gli specchi 1 e 2 formano tra loro un angolo: a. acuto; b. retto; c. ottuso.
martedì 16 ottobre 2007
Cielo d'ottobre - Domade sullo Sputnik (II B, II H, V M)
Ripropongo sul blog alcune domande poste in classe e non ancora discusse (a causa di compiti imminenti, laboratori, manifestazioni). Chi vuole può rispondere!
1. I dati orbitali dello Sputnik sono compatibili con un moto circolare uniforme?
(Periodo di rotazione= 96 min; velocità= 18.000 miglia/h; quota= 559 miglia; 1 miglio= 1,609 km; raggio terrestre= 6378 km)
2. Perchè lo Sputinik era visibile un'ora dopo il tramonto e un'ora prima dell'alba?
1. I dati orbitali dello Sputnik sono compatibili con un moto circolare uniforme?
(Periodo di rotazione= 96 min; velocità= 18.000 miglia/h; quota= 559 miglia; 1 miglio= 1,609 km; raggio terrestre= 6378 km)
2. Perchè lo Sputinik era visibile un'ora dopo il tramonto e un'ora prima dell'alba?
Cielo d'ottobre - "trailer" (II B, II H, V M)
Anche chi ha visto in classe solo i primi minuti del film "Cielo d'ottobre" ha gli elementi per rispondere a questa domanda: perchè Homer decide di costruire un razzo?
Cielo d'ottobre - film
Oggi, alle 13.45 presso la sede storica di via Balilla si è svolta la proiezione "libera" e integrale di "Cielo d'ottobre" (October sky).
I commenti a questo post possono costituire una sorta di forum sul film.
A mio parere esso offre diversi spunti interessanti a cominciare da quello già introdotto nel "trailer" visto in classe: perchè Homer decide di costruire un razzo?
Ma anche: l'amicizia che lega i "piccoli ingegneri", la figura dell'insegnante di scienze, il difficile rapporto con il padre...
I commenti a questo post possono costituire una sorta di forum sul film.
A mio parere esso offre diversi spunti interessanti a cominciare da quello già introdotto nel "trailer" visto in classe: perchè Homer decide di costruire un razzo?
Ma anche: l'amicizia che lega i "piccoli ingegneri", la figura dell'insegnante di scienze, il difficile rapporto con il padre...
mercoledì 10 ottobre 2007
Fermi e le stelle, Weinberg e la nostalgia
ENRICO FERMI
Sono trascorsi molti anni, ma ricordo come fosse ieri. Ero giovanissimo, avevo l'illusione che l'intelligenza umana potesse arrivare a tutto. E perciò mi ero ingolfato negli studi oltre misura. Non bastandomi la lettura di molti libri, passavo metà della notte a meditare sulle questioni più astruse. Una fortissima nevrastenia mi obbligò a smettere; anzi a lasciare la città, piena di tentazioni per il mio cervello esaurito, e a rifugiarmi in una remota campagna umbra. Mi ero ridotto a una vita quasi vegetativa, ma non animalesca. Leggicchiavo un poco, pregavo, passeggiavo abbondantemente in mezzo alle floride campagne (era di maggio), contemplavo le messi folte e verdi screziate di papaveri, le file di pioppi che si stendevano lungo i canali, i monti azzurri che chiudevano l'orizzonte, le tranquille opere umane per i campi e nei casolari. Una sera, anzi una notte, mentre aspettavo il sonno tardo a venire, seduto sull'erba di un prato, ascoltavo le placide conversazioni di alcuni contadini lì presso, i quali dicevano cose molto semplici, ma non volgari né frivole, come suole accadere presso altri ceti. Il nostro contadino parla di rado e prende la parola per dire cose opportune, sensate e qualche volta sagge. Infine si tacquero, come se la maestà serena e solenne di quella notte italica, priva di luna, e folta di stelle, avesse versato su quei semplici spiriti un misterioso incanto. Ruppe il silenzio, ma non l'incanto, la voce grave di un grosso contadino, rozzo in apparenza, che stando disteso sul prato con gli occhi volti alle stelle, esclamò: «Come é bello! E pure c'é chi dice che Dio non esiste». Lo ripeto, quella frase del vecchio contadino in quel luogo, in quell'ora: dopo mesi di studi aridissimi, toccò tanto al vivo il mio animo che ricordo quella scena come se fosse ieri. Un eccelso profeta ebreo sentenziò, or sono tremila anni: «I cieli narrano la gloria di Dio». Uno dei più celebri filosofi dei tempi moderni scrisse: «Due cose mi riempiono il cuore di ammirazione e di reverenza: il cielo stellato sopra di me e la legge morale nel cuore». Quel contadino umbro non sapeva nemmeno leggere. Ma c'era in lui, custoditovi da una vita semplice e laboriosa, un breve angolo in cui scendeva la luce del Mistero, con una potenza non troppo inferiore a quella dei profeti e forse superiore a quella dei filosofi.
(Enrico Fermi, citato in C. Fabro, Le prove dell'esistenza di Dio, La Scuola, Brescia 1990)
STEVEN WEINBERG
Nel mio libro del 1977 "I primi tre minuti" fui tanto imprudente da osservare che «più l’universo appare comprensibile, più appare senza scopo». (…) Recentemente Alan Lightman e Roberta Brawer hanno pubblicato ventisette interviste a cosmologi e fisici alla maggioranza dei quali è stato chiesto, in chiusura, cosa ne pensassero della mia affermazione. (…) La risposta che mi è piaciuta di più è stata quella dell’astronomo Gerard De Vaucouleurs, mio collega all’Università del Texas, il quale disse di trovare «nostalgica» la mia osservazione. Lo era davvero; era piena di nostalgia per un mondo nel quale i cieli narravano la gloria di Dio.
(Steven Weinberg, Il sogno dell’unità dell’universo, Mondadori, Milano 1993, pp. 263-264)
Sono trascorsi molti anni, ma ricordo come fosse ieri. Ero giovanissimo, avevo l'illusione che l'intelligenza umana potesse arrivare a tutto. E perciò mi ero ingolfato negli studi oltre misura. Non bastandomi la lettura di molti libri, passavo metà della notte a meditare sulle questioni più astruse. Una fortissima nevrastenia mi obbligò a smettere; anzi a lasciare la città, piena di tentazioni per il mio cervello esaurito, e a rifugiarmi in una remota campagna umbra. Mi ero ridotto a una vita quasi vegetativa, ma non animalesca. Leggicchiavo un poco, pregavo, passeggiavo abbondantemente in mezzo alle floride campagne (era di maggio), contemplavo le messi folte e verdi screziate di papaveri, le file di pioppi che si stendevano lungo i canali, i monti azzurri che chiudevano l'orizzonte, le tranquille opere umane per i campi e nei casolari. Una sera, anzi una notte, mentre aspettavo il sonno tardo a venire, seduto sull'erba di un prato, ascoltavo le placide conversazioni di alcuni contadini lì presso, i quali dicevano cose molto semplici, ma non volgari né frivole, come suole accadere presso altri ceti. Il nostro contadino parla di rado e prende la parola per dire cose opportune, sensate e qualche volta sagge. Infine si tacquero, come se la maestà serena e solenne di quella notte italica, priva di luna, e folta di stelle, avesse versato su quei semplici spiriti un misterioso incanto. Ruppe il silenzio, ma non l'incanto, la voce grave di un grosso contadino, rozzo in apparenza, che stando disteso sul prato con gli occhi volti alle stelle, esclamò: «Come é bello! E pure c'é chi dice che Dio non esiste». Lo ripeto, quella frase del vecchio contadino in quel luogo, in quell'ora: dopo mesi di studi aridissimi, toccò tanto al vivo il mio animo che ricordo quella scena come se fosse ieri. Un eccelso profeta ebreo sentenziò, or sono tremila anni: «I cieli narrano la gloria di Dio». Uno dei più celebri filosofi dei tempi moderni scrisse: «Due cose mi riempiono il cuore di ammirazione e di reverenza: il cielo stellato sopra di me e la legge morale nel cuore». Quel contadino umbro non sapeva nemmeno leggere. Ma c'era in lui, custoditovi da una vita semplice e laboriosa, un breve angolo in cui scendeva la luce del Mistero, con una potenza non troppo inferiore a quella dei profeti e forse superiore a quella dei filosofi.
(Enrico Fermi, citato in C. Fabro, Le prove dell'esistenza di Dio, La Scuola, Brescia 1990)
STEVEN WEINBERG
Nel mio libro del 1977 "I primi tre minuti" fui tanto imprudente da osservare che «più l’universo appare comprensibile, più appare senza scopo». (…) Recentemente Alan Lightman e Roberta Brawer hanno pubblicato ventisette interviste a cosmologi e fisici alla maggioranza dei quali è stato chiesto, in chiusura, cosa ne pensassero della mia affermazione. (…) La risposta che mi è piaciuta di più è stata quella dell’astronomo Gerard De Vaucouleurs, mio collega all’Università del Texas, il quale disse di trovare «nostalgica» la mia osservazione. Lo era davvero; era piena di nostalgia per un mondo nel quale i cieli narravano la gloria di Dio.
(Steven Weinberg, Il sogno dell’unità dell’universo, Mondadori, Milano 1993, pp. 263-264)
mercoledì 3 ottobre 2007
Domande su ombre, penombre ed eclissi II B H
1. La parte in basso della figura 1.2 a) a pag. 202 del libro di testo, mostra che l'ombra prodotta da una sorgente estesa non ha un contorno netto. Come si potrebbe ottenere un'ombra più nitida dello stesso oggetto?
2. Riferendoti sempre alla parte in basso della fig. 1.2 a), è possibile collocare lo schermo in modo che si ottenga la penombra senza l'ombra?
3. Sapendo che le orbite della Terra attorno al Sole e della Luna intorno alla Terra sono ellittiche, spiega come mai si verificano a volte eclissi totali di Sole e a volte eclissi anulari in cui attorno al bordo della Luna si osserva un anello luminoso proveniente dal Sole.
Illustra le risposte con opportuni disegni.
2. Riferendoti sempre alla parte in basso della fig. 1.2 a), è possibile collocare lo schermo in modo che si ottenga la penombra senza l'ombra?
3. Sapendo che le orbite della Terra attorno al Sole e della Luna intorno alla Terra sono ellittiche, spiega come mai si verificano a volte eclissi totali di Sole e a volte eclissi anulari in cui attorno al bordo della Luna si osserva un anello luminoso proveniente dal Sole.
Illustra le risposte con opportuni disegni.
giovedì 27 settembre 2007
Schema per la relazione di laboratorio
1. Titolo dell’esperimento
Deve essere breve (una riga, due al massimo) e deve servire a inquadrare il tipo di misura.
2. Scopo
Descrivi sinteticamente gli obiettivi dell’esperimento (quattro-cinque righe al massimo).
3. Strumenti e materiali
Compila un elenco andando a capo degli strumenti e dei materiali utilizzati indicandone le caratteristiche (sensibilità, portata, …). Qualora gli strumenti siano utilizzati per la prima volta, correda l’elenco con un disegno e l’indicazione delle parti più significative.
4. Procedimento
Descrivi l’apparato sperimentale riferendoti ad un disegno schematico dello stesso, riporta le operazioni eseguite utilizzando un linguaggio appropriato, introduci notazioni opportune per le grandezze misurate (ad. es. l, t ed m rispettivamente per lunghezza, tempo e massa, usando il pedice per distinguere le misure omogenee: m1, m2, …). Valuta l’incertezza assoluta attribuita alle misure dirette motivando la tua scelta, soprattutto quando tale incertezza è diversa dalla sensibilità dello strumento.
5. Risultati della misura
Raccogli i risultati della misura in modo ordinato e chiaro, indicando le grandezze con le notazioni introdotte nel paragrafo precedente, ricorrendo nel caso di molti dati all’uso di tabelle che rechino nell’intestazione delle colonne il simbolo e l’unità di misura della grandezza.
6. Elaborazione dei dati
Esponi il metodo di elaborazione ed esegui i calcoli (valore medio, semidispersione, …) e i grafici necessari (questi ultimi su carta millimetrata).
7. Valutazione degli errori
Calcola l’incertezza relativa (percentuale) della misura finale.
Nel caso in cui avessi eseguito la misura di una grandezza il cui valore è riportato nelle tabelle del libro, di manuali di laboratorio o reperibili nel web (valore tabulato), è opportuno valutare lo scarto percentuale del risultato ottenuto a fronte del valore tabulato mediante la relazione:
8. Conclusioni e commenti
Dedica un certo spazio alle osservazioni personali e alle eventuali interpretazioni di inconvenienti che possono essersi verificati durante la misura.
Aggiungi poi le interpretazioni conclusive sulla misura realizzata, valutando se gli obiettivi che ci si era proposti di ottenere sono stati effettivamente raggiunti.
Individua i quesiti irrisolti e i fatti rimasti senza spiegazione convincente.
Deve essere breve (una riga, due al massimo) e deve servire a inquadrare il tipo di misura.
2. Scopo
Descrivi sinteticamente gli obiettivi dell’esperimento (quattro-cinque righe al massimo).
3. Strumenti e materiali
Compila un elenco andando a capo degli strumenti e dei materiali utilizzati indicandone le caratteristiche (sensibilità, portata, …). Qualora gli strumenti siano utilizzati per la prima volta, correda l’elenco con un disegno e l’indicazione delle parti più significative.
4. Procedimento
Descrivi l’apparato sperimentale riferendoti ad un disegno schematico dello stesso, riporta le operazioni eseguite utilizzando un linguaggio appropriato, introduci notazioni opportune per le grandezze misurate (ad. es. l, t ed m rispettivamente per lunghezza, tempo e massa, usando il pedice per distinguere le misure omogenee: m1, m2, …). Valuta l’incertezza assoluta attribuita alle misure dirette motivando la tua scelta, soprattutto quando tale incertezza è diversa dalla sensibilità dello strumento.
5. Risultati della misura
Raccogli i risultati della misura in modo ordinato e chiaro, indicando le grandezze con le notazioni introdotte nel paragrafo precedente, ricorrendo nel caso di molti dati all’uso di tabelle che rechino nell’intestazione delle colonne il simbolo e l’unità di misura della grandezza.
6. Elaborazione dei dati
Esponi il metodo di elaborazione ed esegui i calcoli (valore medio, semidispersione, …) e i grafici necessari (questi ultimi su carta millimetrata).
7. Valutazione degli errori
Calcola l’incertezza relativa (percentuale) della misura finale.
Nel caso in cui avessi eseguito la misura di una grandezza il cui valore è riportato nelle tabelle del libro, di manuali di laboratorio o reperibili nel web (valore tabulato), è opportuno valutare lo scarto percentuale del risultato ottenuto a fronte del valore tabulato mediante la relazione:
8. Conclusioni e commenti
Dedica un certo spazio alle osservazioni personali e alle eventuali interpretazioni di inconvenienti che possono essersi verificati durante la misura.
Aggiungi poi le interpretazioni conclusive sulla misura realizzata, valutando se gli obiettivi che ci si era proposti di ottenere sono stati effettivamente raggiunti.
Individua i quesiti irrisolti e i fatti rimasti senza spiegazione convincente.
Notazione scientifica. Esercizio I H I I
1. Il raggio medio della Terra è di 6,378*10^3 km, l'altezza del monte Everest rispetto al livello del mare è di 8848 m. Usando la notazione scientifica, calcola la distanza tra il centro della Terra e la cima del monte Everest in m e in km.
2. La distanza media Terra-Sole è 1,496*10^11 m, mentre quella Marte-Sole è 2,279*10^11 m. Calcola una stima della distanza minima tra la Terra e Marte espressa in m e in km.
3. Calcola la durata di un giorno espressa in secondi. Calcola poi la durata media della vita di un uomo in s: scrivi in notazione scientifica tutti fattori e il risultato.
4. Calcola il rapporto tra la massa del Sole (2*10^30 kg) e quella della Terra (5,97*10^24 kg).
2. La distanza media Terra-Sole è 1,496*10^11 m, mentre quella Marte-Sole è 2,279*10^11 m. Calcola una stima della distanza minima tra la Terra e Marte espressa in m e in km.
3. Calcola la durata di un giorno espressa in secondi. Calcola poi la durata media della vita di un uomo in s: scrivi in notazione scientifica tutti fattori e il risultato.
4. Calcola il rapporto tra la massa del Sole (2*10^30 kg) e quella della Terra (5,97*10^24 kg).
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