On 12 Nov, 22:12, Elio Fabri <elio.fa..._at_tiscali.it> wrote:
> ...
> In parte Giorgio Bibbiani mi ha anticipato, ma io (accademico nelle
> nuvole) avrei voluto chiederti:
> - hai fatto delle misure?
> - puoi darci i numeri?
> - spiegheresti pi� in dettaglio le condizioni dei tuoi "esperimenti"?
> - pensi davvero che un esperimento "casalingo", magari utile per avere
> delle indicazioni su un fenomeno, possa permetterti di stabilire una
> "legge"?
> Aspetto delle risposte, non chiacchiere...
Ok, ne descrivo uno (eh va be', mi tocca :-) ):
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ABSTRAT
Con questo esperimento casalingo si vuole verificare parte della
"legge dell'attrito radente", in particolare l'indipendenza del
coefficiente d'attrito radente dalla forza premente.
MATERIALI E STRUMENTI USATI
- Termometro-igrometro-barometro casalingo
- Bilancia da cucina p.ta 3kG, +-20g
- Squadretta da disegno 30� millimetrata
Come piano inclinato:
- Asse di abete piallato, come venduto da Leroi Merlin, dim.: 100x20
mm, lunghezza 718 mm (+-1)
- Alzo costituito da alcuni libri di Piergiorgio Odifreddi + Alice nel
paese delle Meraviglie di Lewis Carroll.
Come corpo strisciante:
- Scodella in porcellana smaltata dal peso di 360 g (+-20), superficie
di appoggio 377 mm2, vuota o variamente riempita di sfere d'acciaio.
DESCRIZIONE DELLE PROVE SPERIMENTALI
Vengono eseguite 4 prove di scivolamento della scodella sul piano
inclinato, la prima con scodella vuota, le altre riempita con tante
sfere d'acciaio qb per raggiungere il doppio, il triplo, il quadruplo
del peso iniziale. Per ogni prova viene cercato l'angolo minimo che fa
giungere la scodella fino in fondo al piano inclinato. La scodella
viene avviata con una piccola spinta "a mano", di velocita' stimata
non superiore a 0.1 m/s, per vincere l'attrito di distacco. Viene
misurato l'alzo con la squadretta millimetrata.
CONDIZIONI AMBIENTALI
Temperatura: 21�C
Umidita' relativa: 45%
Pressione atmosferica: 990 hkPa
DATI CRUDI
Peso della scodella [g](+-20g) - Alzo misurato [mm](+-1mm)
360 - 224
720 - 222
1080 - 222
1440 - 221
CALCOLI E RISULTATI
Presupposta la legge Fa=mu*Fp dove:
Fa forza d'attrito
mu coefficiente d'attrito
Fp forza premente
ricaviamo mu=h/sqr(L^2-h^2)
Peso della scodella [g](+-20g) - mu [] - errore complessivo
360 - 0.328 - +-0.002
720 - 0.325
1080 - 0.325
1440 - 0.324
CONCLUSIONI
Abbiamo misurato il coefficiente d'attrito radente tra un oggetto di
porcellana smaltata e un asse di abete piallato.
E' risultato mediamente pari a
mu = 0.326
in un range della forza premente 1:4, verificando una dispersione non
superiore al 1.2%
Avendo constatato che anche questo corvo e' nero, abbiamo rafforzato
di 1/N la teoria secondo la quale tutti i corvi sono neri.
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Prof, adesso voglio un voto, neh! :-)
> - pensi davvero che un esperimento "casalingo", magari utile per avere
> delle indicazioni su un fenomeno, possa permetterti di stabilire una
> "legge"?
Penso che Galileo non abbia avuto mezzi superiori a quelli che oggi
definiremmo "casalinghi" per astrarre le leggi, ad es., della caduta
dei gravi o dell'isocronismo del pendolo.
> Forse ricorderai che a suo tempo avevo scritto:> Piacerebbe anche a me saperlo.
>
> Intendendo con questo che non sono a conoscenza di esperimenti,
> chiaramente descritti, che indichino accuratezza e limiti di validit� di
> quelle cosiddette "leggi"
> Tu che forse li conosci, potresti illuminarmi...
E' possibile che questi dati, essendo tecnici e tecnologici ricavati
dalle esperienze industriali, siano trattenuti come know-how piuttosto
che essere pubblicati come si usa pubblicare i dati scientifici.
> Poi va da s� che non ignoro affatto che moltissime applicazioni in campo
> meccanico hanno bisogno di fare i conti con l'attrito, e quindi
> debbono avere delle regole su cui basarsi.
> Ma da questo parlare di "leggi" ci corre: non so se tu cogli la
> differenza, anzi temo di no.
Temi giustamente. Temo proprio di non scorgere una gran differenza
sostanziale in ogni caso in cui, dalle osservazioni e dalle esperienze
empiriche, si ricavano delle leggi a carattere generale. Anzi temo
proprio il contrario, cioe' che i fisici o gli addetti ai lavori
finiscano per mitizzare troppo quelle leggi. Che cos'e' una legge
fisica? Una legge divina imposta dal Grande Architetto all'Universo
affinche' questo funzioni o la matematizzazione di un modello mentale
arbitrario da cui noi vogliammo ottenere risultati quantitativi
comparabili con quelli fenomenologici? Taglio corto, ma e' un gran
bell'argomento per me.
> Molto altro: dovresti leggerti quella pagina di Feynman che Giorgio ti
> ha citato.
Vorrei, ma per adesso i miei mezzi "casalinghi" non me lo hanno ancora
permesso.
>> La "legge" sull'attrito radente si puo' astrarre da un'ampissima gamma
>> di materiali.
>
> Dici? Tu stesso subito appresso hai scritto:
>> Il "coefficiente di attrito" non e' mica una "costante
>> universale" ! :-)
Intendo dire che, se mi guardo attorno, vedo oggetti e piani su cui
far scorrere gli oggetti in un ragionevole range di pesi, velocita' e
temperature, e che, se la legge sull'attrito radente non fosse nota,
la astrarremmo abbastanza facilmente.
> Bellissima la conclusione: la legge c'�, e quando non � rispettata
> diciamo che stiamo "osservando gli scostamenti".
Ma non e' sempre cosi'? Non hai una visione kuhniana della scienza? Il
paradigma e' quello e lo si difende finche' conviene. Poche eccezioni
non scrollano il paradigma. Se diventano tante mettono in crisi il
paradigma e si ha una nuova rivoluzione copernicana. Ma non mi sembra
proprio che sia questo il caso dell'attrito radente.
> > Non e' che la legge di Hooke nelle molle di una balestra sia piu'
> > rispettata che la legge sull'attrito radente nei freni.
>
> Non ho idea, ma sei andato a scegliere un sistema assai complicato,
> dove ci sono diversi elementi (le foglie della balestra) sollecitate a
> flessione in maniera ampia, e per inciso anche in presenza di forte
> attrito (a parte eventuale lubrificazione).
Eh, l'ho fatto apposta. :-) Lo so anch'io che esistono delle molle
belle belle con cui si fanno strumenti. Molte bilance oggi usano la
legge di Hooke e le bilance sono tradizionalmente (credo) lo strumento
piu' preciso.
Dici bene: le balestre delle vecchie auto, guarda il caso, hanno
l'attrito! E non bisogna lubrificarle (!) perche' l'attrito serve: e'
l'elemento smorzante del sistema di second'ordine che e' la
sospensione.
> [...]
> Ma sotto c'� una questione pi� profonda, veramente epistemologica.
> C'� la distinzione fra leggi empiriche e leggi fondamentali, che a me
> pare che ti sfugga del tutto.
Non solo mi sfugge del tutto ma, come avevo iniziato ad accennarne
sopra, non vedo proprio la linea di demarcazione tra le leggi
empiriche e le leggi fondamentali. Se vuoi provare a tracciarmela, ti
starei ad ascoltare volentieri.
> Feynman la presenta cos�: in certi casi, pi� si studia a fondo un
> fenomeno, pi� diventa complicato e sfugge alla formulazione di leggi
> semplici. E' il caso dell'attrito e delle leggi empiriche in generale.
> Poi ci sono casi in cui per quanto gratti, la legge che stai usando ti
> appare sempre meglio confermata: � il caso delle leggi fondamentali.
> Un esempio facile � la legge di gravitazione.
>
> In prima approssimazine puoi calcolare il moto di un satellite
> artificiale trattando la Terra come una distribuzione di massa a
> simmetria sferica; ma trovi subito che un satellite reale (specie in
> orbita bassa) si comporta in modo diverso da quello previsto dalle
> leggi di Keplero: per es. il piano dell'orbita precede attorno all'asse
> polare.
> Dopo di che, ti accorgi che devi tener conto dello schiacciamento della
> Terra, e addirittura puoi mettere a frutto la precessione (calcolata
> in anticipo) per mantenere il satellite in una certa posizione rispetto
> al Sole.
> Di pi�: studiando in dettaglio il moto (osservato) del satellite ti
> accorgi che presenta delle irregolarit�, che puoi attribuire a
> irregolarit� nella distribuzione di massa della Terra.
> Addirittura, a questo punto hai tanta fiducia nella legge di
> gravitazione che la usi all'inverso: osservando il moto reale del
> satellite ne ricavi le irregolarit� della distribuzione di massa.
Poi pero' arriva Albertino da Ulm a dire che c'e' qualche cosa che non
va e a risolvere in altra maniera la precessione del perielio
dell'orbita di Mercurio. E la tua bella "legge fondamentale" fa
patatrac. Mi sfugge qualche cosa?
> ...
> E quei poveri studenti d'ingegneria che ci devono preparare esami sono
> perseguitati da sadici "accademici"?
> Vorresti essere un pochino pi� serio?
Sono un ing anch'io, con i capelli bianchi, prof. Ho fatto il serio
per una vita e non lo rinnego. Adesso lasciami guardare a queste cose
con un bonario distacco. Non te la prendere. Ti chiedo scusa se sono
apparso un po' sfrontato. Pero' ho ottenuto una bella reazione e di
cio' non mi dispiaccio! :-)
Con stima :-)
Livio
Received on Tue Nov 13 2012 - 11:56:34 CET
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