Fisica: definizioni generali

La fisica si occupa di tutto ciò che nei vari fenomeni può essere determinato quantitativamente.

Metodo sperimentale:

1. osservazione del fenomeno
2. scelta delle grandezze fisiche
3. forumlazione di ipotesi
4. esperimento controllato per la verifica delle ipotesi
5. formulazionel della legge sperimentale
6. formulazione di una teoria

Una teoria è un insieme di principi che permettono di interpretare dati e prevedere fenomeni.

Le grandezze fisiche devono essere trovate attraverso gli strumenti usati per misurarle; bisogna perciò dare una definizione operativa:
descrizione degli strumenti da usare e del procedimento da seguire per la misura della grandezza stessa.

Tempo (secondo, s): bisogna fare riferimento a fenomeni periodici.
Inizialmente l'86.000-esima parte di un giorno solare medio, poi il periodo durante il quale avvengono 9 miliardi di oscillazioni in un orologio al cesio.

Lunghezza (metro, m): decimilionesima parte della distanza tra il Polo Nord e l'equatore lungo il meridiano che passa per Parigi, poi la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un 300.000.000-esimo di secondo (visto che la velocità della luce è costante).

Massa (kilogrammo, kg): uguale alla massa del campione di platino-iridio conservato al Museo dei Pesi e delle Misure di Sévres.



Ordine di grandezza: la potenza di 10 che meglio approssima il numero da esprimere.

Misura diretta: confronto diretto di una grandezza con l'unità campione.
Misura indiretta: valore ricavato utilizzando una relazione analitica tra diverse grandezze.

Taratura: uno strumento è tarato quando c'è corrispondenza tra la sua risposta e il valore della grandezza da misurare.

Caratteristiche degli strumenti:

1. Sensibilità: variazione minima della grandezza apprezzabile
2. Portata o fondo scala: massimo valore della grandezza
3. Precisione: differenza minima o nulla al ripetersi della misurazione
4. Prontezza: rapidità di risposta alla variazione della grandezza

Errori di misura:

1. Errore di sensibilità: dipende dalla sensibilità dello strumento adoperato. Si sceglie la metà dei valori di sensibilità (es: 0,5 cm) e si segna: L=(y +/- 0,5) cm
2. Errore casuale: molteplicità di cause non individuabili
3. Errori sistematici (sempre per difetto o per eccesso): dati da problemi nello strumento e facilmente individuabili. Un classico errore sistematico è l'errore di parallasse, che dipende dalla posizione assunta dall'osservatore nei confronti dello strumento.

Per una buona riuscita dell'esperimento, bisogna verificare le misurazioni più volte per poi trovare una misura che si avvicini meglio alla realtà, eliminando il più possibile i vari errori.
Il primo metodo è quello della media matematica tra le varie misurazioni effettuate, calcolando anche la semidispersione come errore massimo.
Semidispersione: 1/2(massima misura - minima misura)
A questo punto, la grandezza ottenuta sarà la media +/- la semidispersione.