Re: def. di massa

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Thu, 03 Mar 2005 21:38:00 +0100

"docente medio" ha scritto:
> Salve a tutti. Sono un docente di scuola media. Sto cercando una
> definizione di massa non troppo complicata ma rigorosa, che non
> utilizzi il concetto di accelerazione (che ancora non hanno studiato e
> che comunque � difficile da digerire per un alunno di prima media) e
> che non scada nel vago e banale "quantit� di materia" presente in
> tutti i testi di scuola media, a parte gli altri numerosissimi errori,
> come la confusione fra peso e massa, densit� e peso specifico, ecc.
> Addirittura il testo adottato nelle mie classi sceglie di chiamare le
> unit� di massa "unit� di peso".

e poi:
> Questa idea del calcio mi piace, e credo che piacer� anche a loro
> (chiss� perch�...) ;). Credo che la user�, assieme ad altri esempi.
> Rinuncer� eventualmente a cercare una definizione rigorosa di massa,
> tanto mi basta cominciare a sensibilizzarli sulla rigorosit� di un
> certo linguaggio scientifico e matematico che viene affrontata in modo
> abbastanza superficiale dagli stessi libri di testo (in uno
> addirittura si diceva che la forza centripeta che agisce su un corpo
> vincolato a ruotare � bilanciata dalla forza centrifuga). Se la
> vedranno in seguito con le definizioni operative.
Forse arrivo tardi, ma intervengo ugualmente, perche' ho qualcosa da
dire fin dalle premesse del discorso.
Ossia: e' un obiettivo didattico valido per la scuola media, la
distinzione massa/peso?

So che purtroppo sui libri di testo si trova di tutto e di piu', ma se
si desse un'occhiata ai vecchi programmi (del '78, mi pare) si
scoprirebbe che le richieste in materia sono molto molto piu'
moderate e sensate.
E che invece si mette l'accento su altri aspetti:
1) Non separare le diverse "scienze": cosa che regolarmente si fa. La
fisica si fa in terza, perche' "e' piu' difficile" :-<
2) Dare il dovuto spazio al laboratorio, da non sacrificare alla
supposta esigenza di "trattare tutto il programma" (sic).

Ci sono altre priorita', a mio parere, anche limitandosi alla fisica;
qualcosa diro' fra poco.
Quanto alla massa, secondo me c'e' una grave difficolta' didattica,
che rende inopportuno tentare l'introduzione del concetto a
quest'eta'.
La base della difficolta' (secondo me, si capisce) sta nel *fatto* che
non possiamo sperimentare massa senza peso: vanno sempre insieme.
Per cui quasi tutte le proposte che sono state fatte si scontrano con
questa difficolta': quella che chiamate (chiamiamo) inerzia e' una
delle manifestazioni del peso.

Se si da' un calcio a un masso di 10 kg (incidentalmente, k maiuscola,
please) ci si fa male _perche' e' pesante_.
Spingere un'auto, anche su strada orizzontale, e' faticoso, _perche'
e' pesante_ (in questo caso c'entra anche l'attrito, e provate un po'
a districarlo...).

Ma preferisco insistere che *non fa parte* degli obiettivi della
scuola media "sensibilizzare sulla rigorosit� di un certo linguaggio
scientifico".
Molto piu' importante:
a) prendere conoscenza con una quantita' di fenomeni, imparare a
descriverli, capire l'importanza delle misure per una comunicazione
oggettiva
b) padroneggiare gli strumenti matematici di base: grafici,
proporzioni
c) idem per le piu' comuni unita' di misura.

Dico questo perche' l'esperienza dei primi anni delle superiori
dimostra "ad abundantiam" che questi obiettivi vengono raggiunti
molto raramente.
In confronto, alcune idee certamente confuse e probabilmente solo
appiccicate su concetti troppo sofisticati sono fatica sprecata, se
non sono addirittura controproducenti.

Volendo proprio dare un contributo di risposta alla dimanda, ecco che
cosa mi viene in mente.
Se e' vero che "quantita' di materia" e' un concetto vago, cio' non
toglie che lo si puo' distinguere dal peso, per es. osservando che una
barretta di cioccolata produrra' lo stesso nutrimento a un uomo sulla
Terra come a un astronauta sulla Luna o in un'astronave in viaggio
nello spazio profondo; sebbene in quei casi il peso, misurato con la
bilancia, sia molto ridotto a addirittura nullo.

Come ho detto sopra, non ci sono vere basi sperimentali per
distinguere massa e peso, ma ci si puo' sbizzarrire pensando alla
"fisica sulla Luna".
Diamo per scontato che se si pesa un uomo sulla Luna, con la stessa
bilancia (a molla) usata sulla Terra, si trovera' che pesa 12 kg o
giu' di li'.

Possiamo poi pensare a un'altalena (quella con un seggiolino sospeso a
delle corde) costruita in modo che il compagno piu' ciccione della
classe qui sulla Terra ci potrebbe appena salire senza romperla.
Invece sulla Luna ci potrebbero salire in due, in tre, senza metere in
pericolo le corde.
Questo perche' il _peso_ sulla Luna e' molto minore.

Poi chiediamoci: se vogliamo spingere l'altalena con sopra il compagno
ciccione (qui sulla Terra) facciamo fatica: perche'?
Risposta: perche' e' molto pesante.
Allora sulla Luna sara' molto piu' facile?
Naturalmente non possiamo fare la prova, ma si puo' dire che niente
affatto: sarebbe (quasi) ugualmente faticoso.
E poi avremmo una sorpresa: dondolerebbe un bel po' piu' lento
(periodo aumentato circa di un fattore 2.5).

Volete la controprova che la distinzione tra peso e massa e' tutt'altro
che semplice, e non fa parte della cultura comune, inclusa quella che
dovrebbero avere illustri divulgatori scientifici?

Ricordo di aver visto qualche anno fa un programma di P. Angela (forse
era "Viaggio nel cosmo") dove il Nostro, per spiegare che la gravita'
dipende dalla massa del pianeta (e anche dalle dimensioni, ma non mi
pare che lui lo dicesse) faceva questo show.
Si trasferiva su un asteroide di raggio 100 km o giu' di li', in
costume da Superman, e faceva vedere che sollevava senza difficolta'
una locomotiva.

Ora propongo agli studenti che mi leggono di fare qualche calcoletto,
per vedere che cosa succederebbe se veramente uno su quell'asteroide
provasse a sollevare una locomotiva.
Ci riuscirebbe?
Come finirebbe l'esperimento?
                            

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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Thu Mar 03 2005 - 21:38:00 CET

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