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INTRODUZIONE. Scopo della Fisica è quello di fornire una descrizione quantitativa di tutti i fenomeni naturali, individuandone le proprietà significative (grandezze fisiche) ed analizzandone la loro interdipendenza (leggi fisiche). GRANDEZZE FISICHE.

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INTRODUZIONE

Scopo della Fisica è quello di fornire una descrizione quantitativa di tutti i fenomeni naturali, individuandone le proprietà significative (grandezze fisiche) ed analizzandone la loro interdipendenza (leggi fisiche).

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GRANDEZZE FISICHE

La grandezza fisica è una proprietà suscettibile di una definizione operativa, cioè di un procedimento atto a misurarne l'entità dal confronto con una unità di misura.

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LEGGI FISICHE

La legge fisica è una relazione fra diverse grandezze fisiche stabilita da esperimenti o da deduzioni teoriche, suscettibile di essere verificata o confutata da altri esperimenti.

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IL METODO SCIENTIFICO

La scienza studia fenomeni riproducibili.

La descrizione di un fenomeno deve essere eseguita in termini di grandezze fisiche oggettivamente misurabili.

Un’affermazione ha valore scientifico se può essere verificata da un elevato numero di esperimenti

Molti esperimenti possono verificare un’affermazione scientifica, un solo esperimento può confutarla

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IL METODO SCIENTIFICO

I processi che hanno luogo nell’organismo umano non sono rigorosamente riproducibili, perché ogni essere vivente è unico.

Tali processi possono essere descritti e compresi in termini delle leggi della biologia, della chimica e della fisica in modo che il medico e l’infermiere siano in grado di comprendere con consapevolezza i problemi del malato.

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IL METODO SCIENTIFICO

Tutte le osservazioni e gli esperimenti eseguiti nei laboratori e nei reparti di degenza hanno prodotto una vasta informazione utile per spiegare i fenomeni osservati e prevederne altri.

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METODO SPERIMENTALE

Durante i suoi studi sulla caduta dei gravi, Galileo osservava:

Ma di tali “accidenti di gravità”, velocità ed anco di figura, come variabili in modi infiniti, non si può dar ferma scienza: e però, per poter scientificamente trattare cotal materia, bisogna astrar da essi e ritrovate e dimostrate le conclusioni astratte da gli impedimenti, servircene nel praticarle con quelle limitazioni che l’esperienza ci verrà insegnando.

Per la comprensione di un fenomeno è importante individuare i fattori essenziali e distinguerli da quelli secondari.

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UNITÀ DI MISURA FONDAMENTALI

Sono scelte arbitrariamente e coerentemente in numero minimo.

  • Le unità di misura devono essere
    • invariabili
    • accessibili
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UNITÀ DI MISURA CAMPIONE

Le unità di misura campione sono conservate presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure (Parigi).

Ogni atomo è una riserva di unità campione naturali, più sicuro dell’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure (Parigi).

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LUNGHEZZA

Il metro è la lunghezza della barra di platino-iridio, conservata presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure.

Esso corrisponde alla decimilionesima parte della distanza equatore polo nord.

CAMPIONE ATOMICO:

Il metro contiene 1 650 763.73 lunghezze d’onda della luce arancione emessa dall’atomo 86Kr.

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MASSA

Il kg è la massa del cilindro di platino-iridio, conservato presso l’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure.

CAMPIONE ATOMICO:

Un atomo di 12C contiene 12 u.m.a.

1 u.m.a. = 1.6605402·10-27 kg

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TEMPO

Qualsiasi fenomeno ciclico può essere usato per misurare il tempo: si contano il numero di cicli contenuti in un dato intervallo di tempo.

86 400 s formano il giorno solare medio.

CAMPIONE ATOMICO:

Un atomo di 133Cs compie 9 192 631 770 oscillazioni in 1 secondo.

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UNITÀ DI MISURA DERIVATE

Le unità di misura delle altre grandezze fisiche si possono derivare da quelle fondamentali. In alcuni casi esse assumono un nome specifico, legato ad un illustre scienziato.

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ALTRE UNITÀ DI MISURA

Sistema C(entimetro)G(rammo)S(econdo).

1 m = 100 cm

1 kg = 1000 g

Sistema britannico

1 in (pollice) = 2.54 cm

1 ft (piede) = 12 in = 30.48 cm

1 mi (miglio) = 1.608 km = 1 608 m

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DIMENSIONI

Il valore numerico che esprime una grandezza fisica deve essere sempre seguito dalle unità di misura con cui esso è stato rilevato

velocità = 10 m/s = 36 km/h

Esempi:

densità = 1000 kg/m3 = 1 kg/litro

Tali unità di misura costituiscono le dimensioni della grandezza fisica.

Una grandezza fisica si dice adimensioniale se il suo valore non dipende dalle unità di misura utilizzate.

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PRECISIONE DI UNA MISURA

Il risultato di una misura sempre affetto da un errore, che dipende dallo strumento e dal metodo utilizzati, ma non dall’imperizia dello sperimentatore. Si scrive

L = (3.45 0.15) m

Errore assoluto: 0.15 m

Errore relativo: 0.15/3.45 = 0.05

Errore percentuale: 5%