Re: Metodo scientifico: consiglio per un buon libro...

From: Agostino Patella <agostino.patella_at_sns.it>
Date: Sun, 24 Jun 2001 01:14:18 +0200

Ciao Janus!
Purtroppo il liceo scientifico non fornisce affatto buone basi per la fisica.
Il problema e' strutturale.
Non si puo' fare la fisica con le "quattro operazioni", come si pretende in un
liceo. Il calcolo differenziale
e' nato insieme alla fisica perche' la fisica non ne poteva fare a meno. Ed e'
solo grazie al calcolo differenziale
che si possono capire un po' piu' a fondo concetti come l'energia o i campi
conservativi. Se vuoi intraprendere
uno studio serio della fisica ti consiglio innanzitutto di capire cosa sono
limiti, derivate ed integrali. Queste cose
puoi trovarle su un qualunque testo di matematica di quinto liceo. Un buon
libro di fisica per iniziare, e'
Halliday - Resnick - Walker quello in volume unico per corsi di laurea in
biologia e affini. Sebbene ancora
semplice dal punto di vista formale, e' pero' ottimo per cominciare ad
acquisire alcuni schemi mentali propri
della fisica. L'ho usato anch'io come libro pre-universitario e sono rimasto
molto soddisfatto (sono al secondo anno
di fisica).
Probabilmente pero' non troverai risposta a tutte le domande che ti sei posto.
Devo dire che alcune sono molto profonde.
Ci tengo a dirti che la capacita' di riconoscere di sapere poco e' una grande
dote; e' la fonte della curiosita' e dunque
l'origine del progresso. Coltiva sempre questa capacita'.
Se poi sei interessato alla storia della scienza, potrei consigliarti "I grandi
della scienza", supplementi (dedicati ognuno
ad uno scienziato) di "Le Scienze", che non dovresti aver difficolta' a
reperire in qualunque biblioteca. E comunque
in una biblioteca neanche troppo grande, non dovresti aver difficolta' a
trovare libri che parlano di storia della scienza.
Non ho capito bene la tua perplessita' riguardo i campi radiali. Che vuoi dire
con:
>> un campo radiale, su piccola scala, abbia un comportamento INVERSO rispetto
a quello del campo nel suo insieme?
Se mi chiarisci la domanda saro' felice di provare a rispondere.
Infine una curiosita': pensi di iscriverti a fisica tra un anno?

Ciao.
Agostino.



From mino.saccone_at_tin.it
gius.palermo_at_inwind.it Sun Jun 24 10:56:09 2001
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gius.palermo_at_inwind.it>
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From: "Mino Saccone" <mino.saccone_at_tin.it>
Subject: Re: Problemino che non riesco a risolvere
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Date: Sun, 24 Jun 2001 08:56:09 GMT
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From: "Palermo Giuseppe" <gius.palermo_at_inwind.it>
> Un ciclista percorre una strada rettilinea in discesa con una pendenza di
> 15� senza spingere sui pedali. La velocit� massima raggiunta, che si
> mantiene costante sino al fondo , � di 88km/h. L'attrito degli elementi
> meccanici in movimento della bicicletta contribuisce a frenare il ciclista e
> si pu� affermare che il 3.5% dell'energia messa a disposizione per il
> movimento viene dissipato da questo attrito. L'aria contribuisce al
> frenamento con una forza direttamente proporzionale alla velocit�. La massa
> totale del ciclista pi� la bicicletta � di M=90 kg. Successivamente il
> ciclista si muove in pianura e spinge sui pedali riuscendo a mantenere una
> velocit� di 52km/h. Quanto vale la potenza messa a disposizione dal
> ciclista? Quante calorie consuma in 20 minuti di pedalata su questo tratto?
> Mi indicate i passi della soluzione ? Grazie mille
>

Chiamiamo con l'indice 1 le variabili nel tratto in discesa, con l'indice
2 quelle del tratto in piano.

Potenza dissipata in discesa (il ciclista non spinge quindi tutto il lavoro
e' fatto dal campo gravitazionale):

P1 = M*g*v1 * sen alfa (con alfa = 15 gradi)

di cui :

per attriti meccanici
P1attr = 3.5 % P1
per attrito con l'aria
P1aria = 96.5% P1

La forza di attrito meccanico:
F1attr = P1attr/v1 = .035 * M * g * sen alfa
Quella di resistenza aerodinamica
F1aria = P1aria/v1 = .965 * M * g * sen alfa

In piano (il contributo gravitazionale e' nullo e tutta l'energia
e' fornita dai muscoli del ciclista, gli attriti meccanici non
cambiano significativamente in prima approssimazione):

F2attr = F1attr
F2aria/F1aria = v2/v1 (cosi' dice l'enunciato!)

la potenza da fornire ai pedali sara'
P2 = v2 * (F2attr + F2aria)

Le calorie fornite ai pedali in 20 min saranno

Cal20 = 20 * 60 * P2 / J

dove J e' il fattore di conversione Joule / Piccole calorie
che mi sembra di ricordare sia 4,18

Le calorie consumate dipendono invece dal rendimento
del sistema muscolare del ciclista che ignoro

Saluti

Mino Saccone
Received on Sun Jun 24 2001 - 01:14:18 CEST