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Fisica

Lo scopo della fisica è lo studio dei fenomeni naturali (non comprendendo peraltro i fenomeni chimici, biologici, geologici ecc. che sono oggetto di altre scienze), cioè degli eventi che possono essere descritti e quantificati attraverso opportune grandezze fisiche; lo scopo della fisica è stabilire principi e leggi che regolino le interazioni tra le grandezze coinvolte, fornendo uno schema semplificato (modello) del fenomeno descritto.

La fisica utilizza il metodo sperimentale (o scientifico) per arrivare a una conoscenza oggettiva, affidabile, verificabile e condivisibile della realtà. A partire da ipotesi e da teorie da indagare, il metodo raccoglie dati empirici che vengono poi gestiti da una rigorosa analisi matematica.

La fisica è per eccellenza una “scienza dura” dove la rigorosità del metodo non è mai messa in discussione e non lascia spazio a valutazioni non oggettive (come accade nelle scienze umanistiche che, per contro, vengono definite “scienze molli“).

I procedimenti utilizzati nel metodo scientifico sono quello induttivo (partendo da singoli casi particolari cerca di stabilire una legge universale, dal particolare all’universale) e quello deduttivo (dall’universale al particolare; partendo da postulati, ipotesi teorie iniziali, attraverso una serie di “deduzioni”, procede verso la spiegazione di casi particolari della realtà quotidiana).

Originariamente e fino al XVIII sec., la fisica era una branca della filosofia (filosofia naturale). Solo in seguito alla codifica del metodo scientifico di Galileo Galilei, negli ultimi trecento anni si è grandemente sviluppata, raggiungendo una piena autonomia.

Suddivideremo lo studio della fisica nelle seguenti branche: meccanica (cinematica, dinamica, statica, meccanica dei fluidi), termodinamica, studio delle onde, acustica, ottica, elettricità ed elettromagnetismo e fisica moderna.

Prerequisito essenziale per lo studio della fisica è lo studio di gran parte delle sezioni della matematica.

Le grandezze fisiche

  • Somma di vettori
  • Differenza di vettori
  • I vettori: la moltiplicazione

Cinematica

  • Moto rettilineo
  • Moto rettilineo uniforme
  • Moto rettilineo non uniforme
  • Moto rettilineo uniformemente accelerato
  • Moti curvilinei
  • Moto circolare uniforme
  • Moto armonico

Dinamica

  • La forza
  • Primo principio della dinamica
  • Secondo principio della dinamica
  • La forza di gravità
  • Terzo principio della dinamica
  • Forze apparenti
  • Gli stati di aggregazione della materia
  • L’attrito
  • Forze elastiche
  • Il pendolo
  • Il lavoro
  • Forme di energia
  • L’energia cinetica
  • Forze conservative
  • Energia potenziale
  • Energia meccanica
  • La potenza
  • Le leggi di conservazione
  • Urti

Statica

  • Il baricentro
  • Corpi sospesi e corpi appoggiati
  • Tipi di equilibrio
  • Moto rotatorio

I fluidi

  • Grandezze tipiche dei fluidi
  • Fluidodinamica
  • Idrostatica
  • Pressione atmosferica

Termodinamica

Le onde

  • Tipi di onde
  • Relazioni delle onde
  • Fenomeni ondulatori
  • Onde elettromagnetiche

Acustica

  • Riflessione
  • Interferenza
  • Risonanza
  • Effetto Doppler

Ottica

  • La luce
  • Rifrazione della luce
  • Riflessione della luce
  • Riflessione totale
  • Il prisma
  • Strumenti ottici
  • Diffrazione della luce
  • Effetto Doppler e redshift

Elettricità ed elettromagnetismo

  • L’elettricità
  • Elettrizzazione di un corpo
  • Carica elettrica
  • Legge di Coulomb
  • Il campo elettrico
  • Il potenziale elettrico
  • Potenza elettrica
  • Il condensatore
  • Generatori di tensione
  • Circuiti elettrici
  • Resistenza elettrica
  • Effetto Joule
  • La corrente nei liquidi
  • La corrente nei gas
  • Il magnetismo
  • Il campo magnetico
  • Intensità del campo magnetico
  • Campo magnetico generato da correnti
  • Forza di Lorentz
  • Induzione elettromagnetica
  • Autoinduzione
  • L’alternatore e la dinamo
  • Le equazioni di Maxwell

Fisica moderna

  • L’atomo
  • Il corpo nero
  • Effetto fotoelettrico
  • Meccanica quantistica
  • Principio di indeterminazione
  • Il gatto di Schrödinger
  • Il nucleo atomico
  • La radioattività
  • Fissione nucleare
  • Fusione nucleare
  • Particelle elementari
  • La relatività ristretta
  • La relatività generale

 

Manuale di cultura generale – Fisica

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