Metodo della fisica

selfmademan
Speriamo che questa sia la volta buona per capirci di più.
Leggendo la teoria sui libri, alcune relazioni vengono date vere per definizione. Ad esempio quella che lega l'area del rettangolo alle lunghezze dei lati (che porta all'introduzione del metro quadrato), quella che lega l'angolo alla lunghezza di un qualsiasi arco di circonferenza che abbraccia tale angolo e la lunghezza del corrispondente raggio (che porta all'introduzione del radiante), la relazione che lega velocità con spazio e tempo ecc...
In realtà queste formule sono ricavate dall'esperienza e quando si crea una teoria alcune si trasformano in assiomi o definizioni in modo da derivare tutte le altre sulla base degli assiomi posti a fondamento della teoria.
Come ho già scritto, però, questo modo di apprendere la fisica considerando solo la punta dell'iceberg (la teoria finale) e ignorando tutto il resto è fallimentare perchè non si capiscono i concetti che ci sono dietro.
Esempio: $v=(ds)/dt$, viene presentata come definizione per costruire la mia teoria ma......come si è arrivati a questa formula?
Per rispondere a questa domanda bisogna capire:
1) che cos'è la velocità o almeno intuirne il significato;
2) come si misura la velocità. Prendo un corpo in movimento uniforme e stabilisco che quella velocità è unitaria. Poi considero un altro corpo in movimento....come faccio a stabilire che ha una velocità doppia, tripla...? Noi oggi misuriamo la velocità in modo indiretto basandoci su quella formula ma si potrebbe anche misurare in modo diretto.....COME?
Risolti i punti 1 e 2 il resto è semplice, si scopre infatti che tra velocità istantanea, spazio e tempo infinitesimi vale una relazione molto semplice del tipo $v=k(ds)/dt$. A questo punto ci si può chiedere quale sia l'unità di misura tale che k=1, e si introduce quindi il metro al secondo che è l'unità oggi usata.
Capite bene quindi che leggere solo la definizione finale è una presa in giro, la fisica infatti non è quella formuletta ma tutto quello che c'è dietro.

Risposte
selfmademan
"Shackle":

Allora ti dico la mia idea . Non esiste un campione fisico di velocità , se è questo che ti preme sapere. Esiste tuttavia il concetto di velocità . Mi interessa sapere in quanto tempo un certo mobile percorre una data distanza . E quindi, mi interessa sapere quanto fa il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato a percorrerlo, e lo chiamo velocità . A che mi serve? Lo vedrò dopo, a che mi serve !

Ritorniamo sempre al punto di partenza. Mi stai ripetendo la solita definizione che trovo su miliardi di libri, e cioè che il rapporto tra spazio percorso e tempo impiegato a percorrerlo si chiama velocità. Innanzitutto ci sono degli errori concettuali nel dire così perchè i rapporti si fanno tra i numeri e non tra altre cose, quindi bisognerebbe dire che si chiama misura della velocità il rapporto tra la misura dello spazio percorso e misura del tempo impiegato a percorrerlo. Al di là di quest'errore concettuale, non vedo grossi progressi nel risolvere la mia domanda.

Shackle
Allora ripeto : non esiste un campione fisico di velocità . È un concetto "umano" , la natura ha creato lo spazio e il tempo (oltre a tante altre cosette) , la velocità come idea l'ha pensata l'uomo. Non vedo niente di concettualmente sbagliato, nel pensare :" Ho percorso una certa distanza in un certo tempo".

Sai qual è il punto? È che io, probabilmente come altri, non ho capito che cosa vai cercando. Ragion per cui, non sono in grado di aiutarti a risolvere il tuo dubbio. Ti saluto.

selfmademan
Libro mencuccini silvestrini volume 1 pag. 34. "In effetti, la definizione operativa di velocità potrebbe essere basata sul confronto diretto con un campione, la cui velocità fosse ritenuta convenzionalmente come unitaria".
Peccato che dopo non specifichi come si possa fare questa cosa.
Il concetto di velocità è slegato da quello di spazio e tempo. La velocità infatti esiste in un istante, e in un istante non c'è spazio percorso e intervallo di tempo.

Shackle
Il concetto di velocità è slegato da quello di spazio e tempo. La velocità infatti esiste in un istante, e in un istante non c'è spazio percorso e intervallo di tempo.


Ah sí ? LA velocità esiste in un istante...e poi ? Non c'è più ? Hai chiaro il concetto di "derivata" della funzione spazio $s(t)$ rispetto al tempo $t$, calcolata in un certo istante $t_0$ del tempo ?

$ v |_(t_0) = [(ds(t)) /(dt) ]_(t_0) $

Penso che tu debba approfondire certi concetti .

milzar
Shakle é così intensamente semplice: intensità di misura di velocità uguale intensità di misura di spazio fratto intensità di misura di tempo. Cos'è che non ti quadra?

Shackle
A me? A me quadra tutto benissimo! È a voi, che non quadrano parecchie cose!
Sta’ buono .

milzar
Eh mamma mia, e come sei intensamente permaloso...

selfmademan
La legge di ohm V=Ri quando si illustra la teoria dell'elettromagnetismo si trasforma nella definizione di misura di resistenza R=V/i.
I libri cosa fanno? Danno semplicemente quella definizione, che appunto definisce la misura della grandezza resistenza.
Ma prima di misurare una grandezza io devo capire la grandezza, almeno devo intuirla. Come faccio a misurare qualcosa che non ho capito? Sui libri nessuna parola sul concetto di resistenza. Inoltre si commettono anche gravi errori concettuali poiché si confondono le misure delle grandezze (che sono numeri e vanno a formare le formule) con le grandezze stesse. Infatti si dice "si definisce resistenza il rapporto tra la tensione applicata e la corrente che scorre"........Quella è la misura cacchio!!!
Sulla resistività poi buio totale. Per non parlare della tensione.
La tensione tra due punti di un campo elettrico è l'integrale di linea bla bla bla.......
Innanzitutto quella è la misura di tensione....
E la tensione elettrica cos'è? Come si misura una tensione incognita per mezzo di campioni unitari di tensione? Come vengono fuori le formule che definiscono la tensione?
imparare la fisica così a cosa serve?
Poi se a voi tutto torna, se è tutto normale, non posso fare altro che rabbrividire nel notare quanti cervelli, alla nascita indipendenti, si sono trasformati in un serbatoio di acque stagnanti immobili anziché vitali ed ondeggianti.

mgrau
"selfmademan":

imparare la fisica così a cosa serve?

Beh, qualche modesto risultato mi pare che sia stato ottenuto... o no?

singularity
"selfmademan":
La legge di ohm V=Ri quando si illustra la teoria dell'elettromagnetismo si trasforma nella definizione di misura di resistenza R=V/i.
I libri cosa fanno? Danno semplicemente quella definizione, che appunto definisce la misura della grandezza resistenza.
Ma prima di misurare una grandezza io devo capire la grandezza, almeno devo intuirla. Come faccio a misurare qualcosa che non ho capito? Sui libri nessuna parola sul concetto di resistenza. Inoltre si commettono anche gravi errori concettuali poiché si confondono le misure delle grandezze (che sono numeri e vanno a formare le formule) con le grandezze stesse.


Forse ti conviene cambiare libro.

"selfmademan":

Poi se a voi tutto torna, se è tutto normale, non posso fare altro che rabbrividire nel notare quanti cervelli, alla nascita indipendenti, si sono trasformati in un serbatoio di acque stagnanti immobili anziché vitali ed ondeggianti.


Ovviamente non sei tu che non è riuscito a capire appieno quello che ha letto/studiato, ma sono tutti gli altri ad avere i cervelli poco ondeggianti...

selfmademan, io sono convinto che tu sia in buona fede e non un troll. Sono anche convinto, però, che tu faccia osservazioni e contestazioni (che in generale sono lecite!) su concetti di fisica senza averli capiti appieno! Quindi, prima di contestare la definizione di grandezza fisica, assicurati di aver capito cosa intendeva chi ha scritto il libro (o cosa intende più o meno tutta la comunità scientifica).

Se vuoi accettare un umile consiglio di uno sconosciuto su un forum leggi qui:

Studiando fisica ho capito che, a differenza della matematica, avere una mente troppo rigida non solo non aiuta, ma è anche deleterio. Non bisogna MAI dimenticare che la fisica (tutta, non solo quella sperimentale) è una scienza che si basa sulle approssimazioni, che ,finché vanno d'accordo con le osservazioni, sono lecite, quando smettono di andare d'accordo con l'esperienza significa che bisogna cambiare qualcosa.

Tutto ciò non voleva essere una predica, ma solo un pensierino che volevo esprimere a te o a chiunque legga questo thread. Saluti :)

professorkappa
Self, alcune cose vanno prese per buone. Non si puo' spaccare il capello fino all'infinitesimo.
La resistenza e', intuitivamente, la resistenza (appunto) di un conduttore (o resitore) a far passare una certa quantita' di corrente.
Se questa intuizione non ti e' sufficiente, aiutati all'equivalente idraulico.
Si nota sperimentalmente che applicando una differenza di potenziale ai capi di un resistore, la corrente che scorre e' inversamente proprozionale al valore di una grandezza propria di ogni resistore che chiamiamo resistenza e misuriamo in Ohm.
Per convenzione, se applichiamo 1 V e vediamo 1 A di corrente, la resistenza ha valore 1 Ohm.
Non c'e' granche' altro da stabilire. E' sufficiente. Il computer dal quale scrivi e' stato costruito perche' si sa che V=RI, si sa cosa e' V. quanta R serve e che corrente I ci passa dentro per farlo funzionare.
Il tachimetro (a filo meccanico? Mai sentito!) sfrutta proprio un principio elettrico, riportandolo su un opportuno strumento di misura.

Non c'e' molto altro da dire, non possiamo aggiungere altro per chiarirti le idee. Il concetto di forza non puo' essere spiegato altrimenti se non ricorrendo a una grandezza che si chiama accelerazione. Non e' un caso che lo studio organico della fisica parta dalla cinematica. Se tu non sapessi cosa e' l'accelerazione, non avrei modo di farti capire di forza. Un'entita' che fa muovere un corpo? E "di quanto" lo fa muovere? Ecco perche' si parte dalle basi (che non possono essere discusse, la velocita' e' un concetto banale: se un corpo copre una distanza e lo fa in tempi diversi deve avere velocita' diverse) per poi arrivare a lanciare un satellite nello spazio. Se nel passato si fosse discusso di concetti ovvi e e via via meno intuitivi ma definibili sulla base dei concetti precedenti (spazio, tempo, velocita' accelerazione, forze, lavoro, energe, potenziali e via discorrendo) gireremmo ancora a cavallo (con mio sommo piacere, aggiungo).

Non ho altro da aggiungere, non so che farci se non capisci quello che ti abbiamo spiegato in tanti ormai, enon ho la presunzione di essere migliore degli altri a spiegare le cose, per cui chiudo qui.

selfmademan
Il tachimetro a filo meccanico è stato montato sulle automobili fino a qualche decennio fa. C'è appunto un filo flessibile (tipo quello del tagliaerba) che prende il moto dalla scatola del cambio e lo trasferisce all'indicatore facendo muovere la lancetta. Ora probabilmente si usa la dinamo tachimetrica che è più affidabile.


"professorkappa":

Si nota sperimentalmente che applicando una differenza di potenziale ai capi di un resistore, la corrente che scorre e' inversamente proprozionale al valore di una grandezza propria di ogni resistore che chiamiamo resistenza e misuriamo in Ohm.
Per convenzione, se applichiamo 1 V e vediamo 1 A di corrente, la resistenza ha valore 1 Ohm.
Non c'e' granche' altro da stabilire.

Mi hai spiegato il concetto qualitativo di resistenza, e fin qui ci siamo.
Il problema secondo me sta nella parte quotata. Stai facendo la solita misura indiretta.
Si dovrebbero definire dei campioni di resistenza elettrica unitaria, e con quei campioni misurare una resistenza incognita in modo DIRETTO. Fatto questo, si vede SPERIMENTALMENTE che tra tensione applicata al conduttore, corrente che scorre e resistenza (sottintendo misura) vale una relazione R=k*V/i dove k è una costante di proporzionalità che dipende dall'unità di misura della resistenza. Scegliendo come resistenza unitaria quella posseduta da un conduttore che, sottoposto a una tensione di 1 V viene attraversato da una corrente di 1 A (ohm), la relazione si semplifica in R=V/i. Successivamente si crea una teoria dove questa relazione sperimentale diventa una definizione ed è quanto riportato dai libri.
E' questo il modo di procedere della fisica.

Il problema che percepisco sta nel capire, quando la grandezza è "strana" e non facilmente intuibile, come si confrontano i campioni unitari con la grandezza da misurare.
Questo è tutto.

professorkappa
Si definiscono questi campioni. Sono quelli nei quali passa 1 A quando sottoposti a V=1V.
E' tutto anche per me, non so che altro aggiungere, anche perche' mi sembra davvero una questione di lana caprina.
Non vedo perche' ti occorra misurare la resistenza o qualsiasi altra grandezza in modo diretto. Lo puoi fare con alcune grandezze (la lunghezza, la massa, dove hai un campione fisico di metro e di kg) ma non con altre (la resistenza, la velocita'). Se le altre grandezze te le misuri indirettamente, non fa alcuna differenza. Provato dal fatto che siamo arrivati sulla Luna e oltre usando misurazioni indirette delle grandezze.

Sk_Anonymous
"selfmademan":

E' questo il modo di procedere della fisica


il modo di procedere della fisica sta nel costruire teorie a partire da assiomi (cioè in genere princìpi sperimentali, ma non necessariamente) e poi verificarne sperimentalmente le previsioni

non interessa a nessuno che ogni grandezza abbia una definizione operativa diretta, basata su un campione, è solo una tua fissazione, e non puoi biasimare gli altri se non vi si adeguano

selfmademan
"professorkappa":
Si definiscono questi campioni. Sono quelli nei quali passa 1 A quando sottoposti a V=1V.
E' tutto anche per me, non so che altro aggiungere, anche perche' mi sembra davvero una questione di lana caprina.
Non vedo perche' ti occorra misurare la resistenza o qualsiasi altra grandezza in modo diretto. Lo puoi fare con alcune grandezze (la lunghezza, la massa, dove hai un campione fisico di metro e di kg) ma non con altre (la resistenza, la velocita'). Se le altre grandezze te le misuri indirettamente, non fa alcuna differenza. Provato dal fatto che siamo arrivati sulla Luna e oltre usando misurazioni indirette delle grandezze.

La misura indiretta si fa sfruttando formule che sono state ricavate misurando le grandezze direttamente. E' chiaro che misurare indirettamente spesso è più facile, ma se si fa una misura indiretta è perchè all'inizio della storia della grandezza c'è sempre stata una misura diretta.
Quindi secondo te l'angolo all'inizio si misurava facendo il rapporto tra l'arco e il raggio (misura indiretta) e non vedendo quante volte uno "spicchio" di angolo elementare (unità di misura) "entrava" nell'angolo da misurare (misura diretta)?

nascita grandezza--->misurazione diretta----->relazione con altre grandezze----->misura indiretta

professorkappa
Vabbe, e' l'ultimo messaggio che scrivo, perche' abbiamo parlato anche troppo.
Alcune grandezze NON possono essere misurate direttamente. Ne' concettualizzate direttamente. La forza la puoi spiegare solo attraverso massa e accelerazione.
Poi la puoi misurare direttamente per confronto: per esempio applicando la forza a una bilancia a piatti contro campioni unitari di forza (masse) da mettere sull'altro piatto della bilancia. Problemino: devi avere chiaro che funziona perche c'e' un'accelerazione coinvolta (g). Ma se te ne freghi, altro non fai, con questo sistema, che misurare un kgf. Ma non c'e' un campione di kgf. Esiste il campione di massa un kg, pero' Allora, facendo cosi, hai fatto una misura diretta o indiretta?

L'angolo in radianti e' stato introdotto 4000 anni fa dai greci. Un signore, povero deficiente, si e' accorto che il rapporto tra lunghezza della circonferenza e diametro era sto numero strano e per nazionalismo lo chiamo pi GRECO (e' una battuta).
I greci non avevano il sistema sessagesimale.
Che arrivo successivamente, dopo che fu introdotto il concetto di metro come 1/40,000,000 della lunghezza del meridiano terrestre passante per Parigi: una marineria (credo quella inglese) trasferi il sistema orologio (ore minuti primi e minuti secondi) al reticolato terrestre e stabili' che un primo di latitudine era un miglio marino. Sulle carte nautiche, se apri il compasso sulla scala delle latitudini a destra della mappa tra, per esempio, 40 gradi 21 primi e 40 gradi 22 primi, e riporti quell'apertura sulla carta, le punte del compasso distano, in scala ovviamente, 1852m, cioe' un miglio nautico. Per inciso, la misurazione della longitudine li fece dannare per parecchio piu' tempo, perche molto piu' complicata a causa del cambio di fuso (concetto che fu introdotto ancora piu tardi, quando i mezzi di spostamento diventarono sempre piu' veloci. Ti rispondo da subito: non esiste un campione di fuso orario.

Quando fu introdotto il sistema sessagesimale, il concetto di angolo era molto ben chiaro: e' stato fatto quello che tu non sembri capace di fare: hanno sfruttato la conoscenza acquisita in 4000 anni di sviluppo per arrivare a mappare il reticolato terrestre. Scommetto che nessuno si e' messo li con uno spicchio campione di un angolo e ha deciso che il meridiano e' di 360 gradi. O viceversa, assunto 360 gradi l'angolo giro, abbiano poi costruito, come fatto per il metro campione di Sevres, uno angolo campione di 1 grado di apertura. Ci giocherei la casa (se maximpertinente non me la porta via. Ma nel suo caso me la gioco tranquillo, qui sono un po piu riluttante)

Quindi dubito fortemente che all'inizio esistesse un "campione spicchio" di un grado di apertura. Sarebbe molto poco pratico (1 grado e' una strisciolina sottile, di che materiale lo fai) e gli angoli si possono misurare molto bene in maniera indiretta da quando abbiamo introdotto (tanto tempo fa) la trigoniometria: che guarda caso significa "misurazione di 3 angoli"

Per me e' chiuso qui, questa faccenda ha distolto troppe risorse che avremmo potuto impiegare piu' costruttivamente. E, ripeto, e' una faccenda di lana caprina.

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