Fisica: Definizioni


Fisica significa “natura”. Scienza che studia tutti i fenomeni che si manifestano in natura. Si occupa dei corpi, dei materiali e dei fenomeni che li riguardano, studiandone le proprietà e l’evoluzione.

Osservazioni scientifiche: sono tutte le informazioni che vengono raccolte in modo sistematico, messe a confronto con altre informazioni.

Grandezze fisiche; proprietà della natura che possono essere sottoposte all’operazione di misura, ovvero associabili in maniera riproducibile ad un numero (seguito da un'unità di misura).

Sistema Internazionale delle unità di Misura (SI): sistema di unità di misura che si basa su 7 grandezze fondamentali, di cui è definito il campione dell'unità di musura.
La lunghezza si misura in metri; la massa in il kilogrammi; il tempo in secondi, la corrente in Ampere, la temperatura in gradi Kelvin;

La misurazione di una grandezza fisica comporta sempre un errore, qualunque sia la sensibilità dello strumento utilizzato o del metodo di misurazione adottato; può essere determinato da una limitazione dello strumento o dal metodo di misurazione.
Gli errori si possono suddivdere in errori massimi o errori statistici.

/* da definire*/

Portata di uno strumento: al massimo valore della grandezza da misurare.

Sensibilità di uno strumento: minima variazione della grandezza da misurare.

Misure indirette: misure di grandezze fisiche dedotte da altre misure.

Il valore medio della misura è dato dalla media dei risultati delle diverse misure.

Errore assoluto: l'incertezza sul valor medio della misura.

Errore relativo: rapporto tra l'errore assoluto e il valore della grandezza misurata. L'errore relativo è una grandezza adimensionata (cioè priva d'unità di misura).

Errore relativo percentuale: si ottiene moltiplicando per 100 l’errore relativo della misura stessa.

Errori sistematici: errori sono causati da limitazioni o difetti dello strumento utilizzato, o dal tipo di misura; ha la caratteristica di occorrere sempre nello stesso senso (o sempre per eccesso, o sempre per difetto).

Errori causali: errori dovuti a cause sconosciute, provocati da fenomeni di cui è impossibile prevedere gli effetti.
/* da migliorare*/

Dispersione=dei valori misurati di una determinata grandezza rappresenta la differenza tra il valore massimo e il valore minimo di una sequenza di misurazioni.
/*da riscrivere*/

Massa: Grandezza fisica che rappresenta l’attitudine di un corpo a opporsi alle variazioni del suo stato di quiete o di moto (ossia fornisce una misura dell’inerzia);
la massa caratterizza anche l'intensità con cui un corpo è sottoposto alla forza di gravità. Nel primo caso si parla più precisamente di massa inerziale, nel secondo, di massa gravitazionale. Massa inerziale e Massa gravitazionali sono coincidenti.
La Massa si misura in Kg nel SI.

Legge di conservazione della massa: le masse dei corpi rimangono costanti a qualsiasi trasformazione a cui i corpi vengono sottoposti;
La proprietà di Additività della massa comporta che la massa di un corpo è la somma delle masse dei suoi componenti.
L'additività della massa non è più valida in realtività ristretta.

Densità: rapporto tra massa e Volume. Nel SI la densità si misura in kg/m³;


Vettore: Entità matematica che rappresenta una grandezza dotata di un’intensità, una direzione e un verso. E' rappresentato graficamente da una freccia, avente un modulo (detto anche norma o intensità), una direzione (la retta su cui esso giace) ed un verso (orientamento del vettore).

La Somma di due vettori e è definita come il vettore .
Il vettore risultante della somma di 2 vettori è uguale alla diagonale del parallelogrammo i cui lati sono formati dai 2 vettori componenti e dalle parallele ad essi. Il modulo del vettore risultante è minore della somma dei moduli dei componenti.

La somma di vettori gode delle seguenti proprietà: esiste l' elemento neutro rispetto alla somma, esiste l'elemento opposto rispetto alla somma;
- l'elemento neutro è il vettore nullo, 0 è un segmento degenere di lunghezza zero, cioè un punto;
- l'elemento opposto rispetto alla somma, è il vettore che sommato a da il vettore nullo; è il vettore che ha lo stesso modulo, punto di applicazione e direzione di , ma verso opposto.
Prodotto scalare : operazione tra vettori, che associa a due vettori un numero reale. Il prodotto scalare è nullo se uno o entrambi i vettori son nulli, oppure se i vettori sono tra loro perpendicolari.
Il prodotto scalare è indipendente dalla scelta dell'orientamento degli assi cartesiani.

Prodotto vettoriale: operazione tra vettori definita in uno spazio a 3 dimensioni; il prodotto vettoriale associa ad una coppia di vettori un altro vettore, giacente nel piano ortogonale alla coppia dei vettori. Il prodotto vettoriale è nullo se uno o entrambi i vettori sono nulli, oppure se i vettori sono tra loro paralleli.

Le grandezze che sono descritte completamente solo da un numero, e che non dipendono dalla scelta dell'orientamento degli assi cartesiani sono chiamate grandezze scalari.

Le grandezze che per essere individuate descritte richiedono la specificazione, del punto di applicazione, della direzione e del verso sono dette grandezze vettoriali.


Forza: grandezza fisica vettoriale (ovvero dotata di intensità, direzione e verso). Una forza può modificare, lo stato di quiete o di moto del corpo al quale viene applicata.
A livello pratico le forze applicate ad un dato corpo possono avere due diversi tipi di effetti:effetti statici: può indurre deformazioni elastiche, se il corpo è vincolato ad altri corpi e non si può muovere; effetti dinamici: può indurre variazioni nella quantità di moto, se il corpo è libero di muoversi.

Legge di azione-reazione (terzo principio della dinamica): se un corpo esercita una forza su un altro corpo, quest’ultimo esercita a sua volta una forza sul primo, avente la stessa direzione e intensità di forza, ma verso opposto.

Forza di Gravità
/*da definire*/

Attrito: una forza che si oppone al movimento dei corpi;

Forza Peso: il peso di un corpo è la forza con cui il corpo è attratto dalla Terra (mediante la forza di gravità).

Peso specifico: rapporto tra il peso del corpo e il suo volume.

Corpi rigidi: corpi nei quali la distanza tra ogni coppia di punti interni non varia in seguito all'azione delle forze. Tali corpi non esistono in natura, pertanto quella di corpo rigido è un'approssimazione.

Corpi elastici: corpi che deformati dall’azione di una forza, tornano alla loro forma originale quando finisce l’azione della forza.

Elasticità: la capacità di un corpo di reagire a una forza esterna grazie a una forma di richiamo, chiamata forza elastica.

Legge di Hooke: in un corpo elastico l'elongazione o la compressione del corpo è direttamente proporzionale alla forza di richiamo con cui il corpo cerca di ritornare alla configurazione iniziale.
La legge di Hooke è un'approssimazione del vero comportamento dei materiali.

Dinamometro: strumento per la misurazione delle forze. è costituito da una molla con una scala graduata in newton. Poiché secondo la legge di Hooke, la deformazione elastica di una molla è proporzionale alla forza applicata, una misura dell'allungamento x fornisce indirettamente una misura della forza F.

Vincolo: qualsiasi condizione che limita il moto di un corpo. a presenza di vincoli è rappresentata da un insieme di forze dette reazioni vincolari che agiscono sulle particelle del sistema, limitandone il moto. Possono essere di vario genere: traslare cioè spostarsi lungo una retta; di ruotare intorno ad un asse.