Re: concetto di massa da libro di testo

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_fastwebnet.it>
Date: Mon, 21 Jun 2021 17:33:30 +0200

Giorgio Pastore ha scritto:
> Qui, Elio, avrei una domanda diretta. Nei filmati del pssc tradotti
> in italiano non mi sembra che si affronti in modo esplicito
> l'introduzione della massa in meccanica newtoniana. Che tu sappia
> esisteva qualcosa nei filmati mai tradotti? O il problema era
> ignorato nel pssc, nella migliore tradizione pragmatica americana?
Non ti so rispondere sui films.
Può darsi che da qualche parte io abbia l'elenco completo dei film
originali, e sicuramente ho una parte di "transcripts" (credo però
solo quelli che dovevamo tradurre).
Furio ha ricordato un film che io avevo completamente dimenticato.

Però ho fatto di più: sono andato a guardare come'è introdotta la
massa nel testo della prima edizione, la cui trad. italiana
rispecchiava rigorosamente la prima americana (1960).
Potrei anche ripescare gli esperimenti, ma forse non è necessario.

Riassumo velocemente, con qualche commento, quello che ho trovato.
Di massa si parla in due punti distanti: il cap. 7 che sta nella prima
parte, e il cap. 20 all'inizio della terza.
Il cap. 7 segue immediatamente una parte di cinematica, vettori
inclusi, e precede un excursus sulla struttura della materia (atomi e
molecole).
Il cap. 20 è dedicato alla dinamica, partendo da prima e seconda
legge.

Nel cap. 7 la massa è introdotta con la bilancia a bracci uguali, si
stabilisce conservazione e additività della massa, e questa massa
viene denominata "massa gravitazionale".
Si dice anche che la massa è il miglior modo che abbiamo di dare un
significato preciso al termine "quantità di materia".
C'è anche un accenno a volo alla conversione di massa in energia...

Ecco alcune correzioni che io oggi farei:
- Eviterei il termine "massa gravitazionale": direi "massa" e basta.
- Sarei più esplicito su una cosa solo accennata: la transitività
dell'uguaglianza di due masse verificata con la bilancia. Questa
perché la transitività ci autorizza a operare un quoziente (questo
però non lo direi) e quindi a interpretare la massa come una grandezza
inerente a ciascun corpo.
- Col senno di poi, chiarirei meglio che sulla Luna il peso cambia
molto, ma la massa resta la stessa. Cosa che non ricordo se sia stata
verificata in occasione dello sbarco nel 1969.
- Lascerei perdere quell'accenno relativistico. Al più osserverei che
sul problema della conservazione/invarianza della massa dovremo
tornare, perché ci sono casi in cui le cose si complicano un po', ma
che non riguardano la vita pratica.

Nel cap. 20 si comincia da Galileo e dal principio d'inerzia. C'è però
un'inesattezza storica non trascurabile: G. non parla mai di forze,
mentre lì si dice che la velocità non resta costante a causa
dell'attrito che applica una forza.
Poi si passa a studiare il moto sotto l'azione di una forza costante.
Lo strumento sperimentale è il ben noto disco a ghiaccio secco.
La forza costante è applicata da una moll che cosnerva deformazione
costante (non si dice niente su come si fa mantenere costante la
forza...).
Primo risultato: il moto è unif. accelerato.

Si esamina poi l'effetto di cambiare la forza.
Si applicano insieme le forze di due molle di cui si è verificata
l'uguaglianza (uguale forza per uguale deformazione).
Si conclude che per un dato copro l'accel. è prop. alla forza.
Si prova poi a cambiare corpo, per gradi:
- il primo passo è una stessa forza applicata a uno o a due dischi
legati insieme, ecc.
Si conclude che c'è una prop. inversa rispetto al n. di corpi, e pià
in generale che a, pur restando sempre prop. a F, varia col corpo.
Si definisce "massa inerziale" la costante di prop. inversa: a = F/m.

Come avrete previsto, si dice a questo punto che gli esperimenti
mostrano che m. inerizale e m. grav. sono sempre proporzionali.
Di conseguenza, se assumiamo lo stesso campione per i due tipi di
massa, esse possono essere identificate, e in seguito si parlerà
soltanto di massa.

Come potete immaginare, io qui farei un discorso diverso.
Avendo definito semplicemente "massa" quella della bilancia, direi che
gli esperimenti mostrano che la costante nella seconda legge è
*esattamente* la massa già conosciuta.

Non so se questo risponde in modo affermativo alla domanda di Giorgio.

Vi ricordo anche che l'approccio alla massa inerziale sopra descritto
(e che aveva in laboratorio come corrispettivo gli esperimenti coi
carrelli) fu a quel tempo duramente criticato da persono del calibro
di Amaldi (Edoardo), Caldirola, e altri (Caianiello? Ronchi? non sono
sicuro).
Le critiche si appuntavano sul fatto che quegli esperimenti non
provavano niente se non si dava già per scontato il terzo principio.
Furono proprio queste critiche che mi spinsero a scrivere l'articolo
sul "rigore fisico".
-- 
Elio Fabri
Received on Mon Jun 21 2021 - 17:33:30 CEST

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