Compiti V M sabato 23 febbraio

Matematica
n. 103,104,125,126,137,136,139,140 E153 e ss.
n. 231 E180

Fisica
studiare pp.1181-182

Strumenti ottici

I seguenti schemi sono stati tratti da Bergamaschini, Marazzini, Mazzoni, L'indagine del mondo fisico, vol. D, Carlo Signorelli.

Cannocchiale di Galileo

Telescopio kepleriano

Microscopio composto

Indicazioni per la relazione di laboratorio IIH

Titolo: Immagini prodotte dal una lente convergente

Scopo: verificare la formazione delle immagini di una lente convergente ottenute con la costruzione geometrica.

Materiali e strumenti: ....

Procedimento: ...

Risultati: ...

Conclusioni e commenti: Confrontare le distanze oggetto-lente ottenute nei vari casi con quelle previste (p maggiore di 2f, p compreso tra f e 2f, p minore di f). In particolare confrontare la distanza a cui si sfoca l'immagine virtuale con la distanza focale della lente.

Ancora sulle densità dei liquidi I H I

Dati sulla densità di liquidi ricavate dalla rete:

olio di paraffina (o olio di vaselina o paraffina liquida): 0,8-0,9 g/cm^3

shampoo: 1,00-1,04 g/cm^3

Sulle misure di densità

Le densità dei liquidi che abbiamo misurato nell’ultimo esperimento in laboratorio sono state le prime grandezze caratteristiche della natura in cui ci siamo imbattuti. In qualche modo si tratta della nostra prima scoperta riguardante il mondo naturale (le altre misurazioni riguardavano sempre grandezze determinate dall’attività umana).
Scrivi un commento al riguardo utilizzando anche i seguenti brani.

In qualche modo, qualsiasi fatto scoprii o qualsiasi percezione nuova ebbi non mi parve mai una mia “scoperta”, bensì piuttosto qualcosa che esisteva da sempre e in cui ebbi solo la fortuna di imbattermi.
Subrahmanyan Chandrasekhar

Ma anche quando si tratta della risposta alla nostra precisa domanda, anche quando la preda catturata è proprio quella che stavamo inseguendo, l’evento della scoperta porta con sé novità e sorpresa.
Marco Bersanelli, Mario Gargantini

Esercizi specchi sferici II B H

1. Una ragazza alta 1,60 m si trova a una distanza di 5,0 m da uno specchio e nota che la sua immagine riflessa è dritta e alta solamente 12 cm. Lo specchio è concavo o convesso? Quanto vale il suo raggio di curvatura? [R= 81 cm]
2. Uno specchio concavo produce un ingrandimento pari a 1,8 quando un oggetto è posto a 25 cm da esso (ad esempio il viso di una donna che si trucca). Quanto misura il suo raggio di curvatura? [R= 112,5 m]
3. Puoi utilizzare uno specchio convesso per determinare le dimensioni del Sole. La luce del Sole, opportunamente filtrata, produce un’immagine del diametro di 8 cm. Calcola le dimensioni del Sole, sapendo che il raggio di curvatura dello specchio è di 2 m. (Ricorda che la distanza Terra-Sole è 1,5×10^11 m) [diametro del Sole= 1,2 10^7 m]

Esercizi fisica I H I

1. Un esagono regolare ha il lato di (25,4±0,2) cm. Quanto vale il perimetro?
2. Un cilindretto metallico ha il diametro di (13,7±0,1) mm, misurato con un calibro decimale. Quanto vale la superficie di base del cilindro? Applica il metodo delle cifre significative e quello della propagazione degli errori.
3. La densità lineare di una fune è il rapporto tra la sua massa e la sua lunghezza:
densità lineare=massa/lunghezza, unità di misura kg/m
Una fune ha una densità lineare di (0,250±0,005) kg/m. Cosa significa questo dato? Viene venduta in rotoli di massa (23,5±0,5) kg; qual è la lunghezza di un rotolo?
4. Crab Nebula, originata dall’esplosione di una supernova nel 1054, ha le dimensioni di 3 a.l. Ipotizzando la stessa velocità di espansione per Veil Nebula, che ha dimensioni di 50 a.l., quanti anni fa è avvenuta l’esplosione?

Densità di alcuni liquidi

(a 0°C, 1 atm)
Nome Densità (g/cm³)
Acqua 1.00
Acqua di mare 1.025
Alcool (etilico) 0.806
Benzina 0.68
Glicerina 1.261
Mercurio 13.6
Olio d'oliva 0.92
Olio di paraffina 0.8

Fonte: ishtar.df.unibo.it/mflu/tafel/densit.html

Compiti I H fisica

Venerdì 25 gennaio 2008
Sul quaderno di casa
1. Calcola il perimetro e l'area del cortile della scuola utilizzando le dimensioni già misurate con la fettuccia metrica, applicando il metodo della propagazione degli errori.
2. Calcola la densità del sasso con il metodo della propagazione degli errori.
3. Esercizio n. 13 p. 83.
4. Test n. 11 p. 82, svolto come esercizio. Richiesta: calcola il volume del cubo.
5. Test n. 12 p. 82 svolto come esercizio.

Sabato 26 gennaio 2008
Sul quaderno di laboratorio
Relazione dal titolo: "Misura della densità di un sasso".All'interno della relazione confronta il valore ottenuto con quello medio della crosta continentale superficiale pari a (2,6+/-0,1) g/cm^3.
(fonte http://vulcan.fis.uniroma3.it/gnv/VULCANOLOGIA/globo.html)

Compiti fisica II H giovedì 24 gennaio 2008

Tema
Ripresa della discussione di martedì 22 gennaio. Svolgi il compito sul quaderno di laboratorio.
Descrivi il metodo della conoscenza indiretta (fede) attraverso alcuni esempi di circostanze in cui lo applichi abitualmente. Scrivi perchè lo ritieni o no un metodo razionale di conoscenza ed eventuali domande rimaste aperte.

Compiti V M mercoledì 23 gennaio

Matematica
E 111 n. 167,168
E 114 n. 194, 195, 196
E 116 n. 246, 247
E 117 n. 255, 256, 266, 267
Studiare p. 227 Teorema (con dimostrazione)
Fisica
Studiare pp. 96/99, pp. 110-111 (resistenze in serie e in parallelo, solo metodo M1); verifica sperimentale delle leggi di Ohm (appunti).
Calcola la resistività del nichel e della costantana.
Rivedere es. n. 4 p. 137, fare esercizio n. 5 p. 137, es. n. 18, 20 p. 137-138.

Il cielo in un bicchiere II B H

Ad un bicchiere di acqua aggiungi qualche goccia di latte scremato. In una stanz buia illumina con una torcia il bicchiere dal fondo. Osserva il colore della miscela lateralmente e dall’alto. Cosa osservi?

Ordini di grandezza delle dimensioni degli oggetti dell’Universo I I

10^0 m È l’ordine di grandezza della nostra altezza, della lunghezza delle nostre braccia e delle nostre gambe
10^3 m = 1 km Altezza della parete del Dente del Gigante (massiccio del Monte Bianco)
10^3 km = 10^6 m Lunghezza della catena dell’Himalaya
10^6 km = 10^9 m Diametro del Sole
10^9 km = 10^12 m Orbita di Saturno
10^12 km = 10^15 m = 0,1 a.l. Dimensioni della nube di Oort (estremi confini del sistema solare)
10^2 a.l. = 10^18 m Ammasso globulare (M13 in Hercules, fa parte dell’alone della Via Lattea)
10^5 a.l. = 10^21 m Galassia a spirale (M51 Whirlpool, la Via Lattea ha circa le stesse dimensioni)
10^8 a.l. = 10^24 m Ammasso di galassie (Coma cluster)
Alcuni oggetti della nostra galassia:
Eagle Nebula (regione di formazione stellare) 1 a.l.
Crab Nebula (resti di supernova) 3 a.l.
Veil Nebula (resti di supernova) 50 a.l.

Domande
1. Se rappresentiamo il Sole mediante una biglia di vetro, qual è l’ordine di grandezza dell’orbita di Saturno?
2. Se la nostra galassia è rappresentata da un disco del diametro di 10 m, quale dev’essere l’ordine di grandezza di un ammasso globulare? E di una regione di formazione stellare come la nebulosa dell’Aquila (Eagle Nebula)?
3. In un modello della Via Lattea, rappresenti il sistema solare come una macchia delle dimensioni di circa 1 cm; qual è l’ordine di grandezza del disco che rappresenta la galassia?
4. La Nebulosa del Granchio (Crab Nebula) è formata dai resti di una stella esplosa nel 1054 (supernova). Calcola la velocità con cui si espande la nebulosa in km/s.

Rutherford e l’esperimento delle particelle alfa

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

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

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?

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.

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’]\

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.

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?