Re: problema di educational physics

From: Giorgio Pastore <pastgio_at_univ.trieste.it>
Date: Fri, 26 Nov 2004 23:44:07 +0100

massimamanno_at_libero.it wrote:
> una simulazioncina di dinamica molecolare classica?

> una volta che spieghi come integrare le equazioni del moto di newton (tipo
> per il moto dei pianeti) basta cambiare i potenziali. . .


Se vuoi simulare un sistema di bulk hai bisogno anche delle condizioni
periodiche. Niente di trascendente... ma non banale a livello di scuola
superiore. E comunque anche il passaggio dal problema dei 2 corpi a
quello a N non e' semplice.

> a voler fare i sofisticati c'e' anche un tipo di termostato (termostato di
> andersen) che si puo' implementare in due righe per fare simulazioni
> nell'insieme canonico.

Vedi sopra. Le 2 righe sono semplici dal punto di vista della codifica
ma complicate da quello concettuale.

La fisica computazionale puo' fornire un grande aiuto alla comprensione
della meccanica ma certi concetti, anche semplici, vanno comunque digeriti.

Partendo da un po' di maturita' certe generalizzazioni sono banali ma
non bisogna dimenticare che, per chi sta muovendo i primi passi su
certi argomenti, anche le cose banali non sono ovvie. Per esempio,
sembrerebbe semplice, dato un programma in grado di risolvere il
problema dei due corpi (in forma generale, senza riduzione alle
coordinate relative), generalizzarlo per i 3 corpi. In realta' non e'
cosi'. E questo non a livello di scuole superiori ma di primo anno di
fisica. Gli anni che ho tentato di farlo fare nel mio corso del primo
anno (introduzione al calcolo numerico, al terzo trimestre) ho
riscontrato notevoli difficolta' anche da parte di studenti che avevano
gia' superato il modulo di meccanica! E le difficolta' non erano di
programmazione ma nello scrivere esplicitamente l' espressione per le forze.

A livello di superiori mi continuo a chiedere come mai sia considerato
cosi' esotico cercare di scrivere le equazioni del moto in componenti
cartesiane. Gli elementi concettuali ci sono tutti e non sono
complicati: la legge del parallelogramma, la geometria dei triangoli
simili, Pitagora... Pero' non vengono messi insieme, nella prassi
didattica corrente. Col risultato che la parte piu' complessa da
spiegare, se vuoi mostrare come risolvere numericamente il problema di
Keplero, e' proprio la scrittura delle equazioni in coordinate cartesiane.

Giorgio
Received on Fri Nov 26 2004 - 23:44:07 CET