Introduzione alla Fisica

CHE COSA STUDIA LA FISICA

La fisica studia i fenomeni naturali ricercando le leggi che li governano.

La conoscenza delle leggi della natura permette non solo di spiegare quanto si osserva, ma di fare previsioni e di scoprire nuovi fenomeni.

Grazie allo studio della fisica sarai in grado di spiegarti il perché di molti comportamenti che osservi nella vita quotidiana, ad esempio perché tutti i corpi cadono al suolo o perché quando percorriamo una curva in automobile ci sentiamo spinti verso l’esterno.

 

                                              
Originariamente essa costituiva una branca della filosofia ed è stata chiamata, almeno fino al XVIII secolo, filosofia naturale; solo in seguito alla introduzione del metodo scientifico di Galileo Galilei (fondatore della fisica moderna), negli ultimi trecento anni si è talmente evoluta e sviluppata conseguendo risultati di tale importanza, da conquistarsi piena autonomia e autorevolezza.

L’indagine fisica è condotta seguendo rigorosamente il metodo scientifico, anche noto come metodo sperimentale.

METODO SPERIMENTALE

Il metodo sperimentale consiste, da una parte, nella raccolta di dati empirici e misurabili attraverso l’osservazione e l’esperimento; dall’altra, nella formulazione di ipotesi e teorie da sottoporre nuovamente alla verifica dell’esperimento.

Il metodo sperimentale moderno richiede, che le teorie fisiche debbano fondarsi sull’osservazione dei fenomeni naturali, debbano essere formulate come relazioni matematiche e che debbano essere messe alla prova tramite esperimenti:

« […] sempre se ne sta su conclusioni naturali, attenenti a i moti celesti, trattate con astronomiche e geometriche dimostrazioni, fondate prima sopra sensate esperienze ed accuratissime osservazioni. […]. Stante, dunque, ciò, mi par che nelle dispute di problemi naturali non si dovrebbe cominciare dalle autorità di luoghi delle Scritture, ma dalle sensate esperienze e dalle dimostrazioni necessarie »

(Galileo Galilei, Lettera a madama Cristina di Lorena granduchessa di Toscana – Fonte:Wikipedia )

Il ciclo conoscitivo proprio del metodo scientifico è di tipo induttivo: è un procedimento che partendo da singoli casi particolari cerca di stabilire una legge universale.

Le leggi fisiche potrebbero essere espresse in parole, tuttavia da Galileo in poi esse sono espresse quasi sempre in forma matematica per ragioni di chiarezza, sinteticità e possibilità di calcolo.

Afferma Galileo:

«la filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l’universo), ma non si può intendere se prima non s’impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne’ quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi ed altre figure geometriche, senza i quali mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto».

(Galileo Galilei, Il Saggiatore, 1623)

 

BRANCHE DELLA FISICA

Lo studio di questa materia può essere suddiviso in diverse branche sulla base dei fenomeni analizzati.

Una parte importantissima della fisica, studiata sin dagli antichi greci, è costituita dalla meccanica, cioè lo studio del movimento dei corpi.

La Meccanica (meccanica newtoniana) si suddivide a sua volta in tre parti:

  • Statica: si occupa dell’equilibrio dei corpi.
  • Cinematicastudia le caratteristiche del moto dei corpi facendone una descrizione senza ricercarne le cause.
  • Dinamica: tratta del movimento dei corpi in relazione alle forze che agiscono su di essi.

Nell’ambito della meccanica possono essere inquadrati i fenomeni vibratori (onde meccaniche) come le Onde Acustiche.

La Termologia: si occupa di calore e temperatura.

La Termodinamica: si occupa delle possibilità e dei limiti dello sfruttamento dell’energia con particolare attenzione ai flussi che coinvolgono il calore.

L’Elettromagnetismo: tratta di fenomeni elettrici, magnetici e le relazioni tra elettricità e magnetismo.

L’Ottica: si occupa della luce e delle sue proprietà.

Fisica Atomica e Nucleare trattano della struttura della materia e le interazioni tra particelle elementari.

FISICA MODERNA

Se la fisica classica aveva di per sé esaurito brillantemente quasi del tutto lo studio dei fenomeni fisici macroscopici, con il successivo passo, ovvero con la fisica moderna, lo studio fisico si incentra su tutti quei fenomeni che avvengono a scala atomica e subatomica o con velocità prossime a quelle della luce; le teorie principali che costituiscono questa nuova fisica sono la meccanica quantistica e la relatività generale.

 

(Fonte:Wikipedia)

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