In questa sezione trovi il sommario del corso. Hai inoltre la possiblità di visualizzare l’anteprima in formato PDF di due interi capitoli (Le onde elastiche e il suono e La carica elettrica e la legge di Coulomb), così da poter meglio apprezzare l’impostazione didattica del corso.
Le immagini di apertura all’inizio di ogni capitolo presentano curiosi riferimenti alla fisica quotidiana, a cui viene data risposta nella teoria del capitolo.
Introduzione alla fisica
Le grandezze
►È più inquinata l’aria all’aperto o in una stanza dove si fuma?
1 Di che cosa si occupa la fisica?
2 La misura delle grandezze
3 Le definizioni operative
4 Il Sistema Internazionale di Unità
5 L’intervallo di tempo
6 La lunghezza
7 L’area e il volume
8 La massa inerziale
9 La densità
10 Le dimensioni delle grandezze
MATEMATICA Come si legge una formula
Esercizi
La misura 
►Quante lettere sono stampate in questo libro?
1 Gli strumenti
2 L’incertezza delle misure
3 Il valore medio e l’incertezza
4 L’incertezza delle misure indirette
5 Le cifre significative
6 La notazione scientifica
7 Le leggi sperimentali
GLI ESPERIMENTI Eratostene misura il raggio terrestre
8 I modelli e le teorie
Esercizi
La meccanica
La velocità 
►Come si misura la velocità in Formula 1?
1 La meccanica
2 Il punto materiale in movimento
3 Sistemi di riferimento
4 Il moto rettilineo
5 La velocità media
6 Calcolo della distanza e del tempo
7 Il grafico spazio-tempo
8 Dal grafico spazio-tempo al moto
9 Il moto rettilineo uniforme
10 Calcolo della posizione e del tempo nel moto uniforme
11 Esempi di grafici spazio-tempo
FISICA E LETTERATURA Tolstoj e la velocità
Esercizi
L’accelerazione 
►Perché questa attrazione da luna park è così emozionante?
1 Il moto vario su una retta
2 La velocità istantanea
3 L’accelerazione media
4 Il grafico velocità-tempo
5 Il moto uniformemente accelerato
6 La velocità nel moto uniformemente accelerato
I FISICI Galileo Galilei e il metodo sperimentale
7 Esempi di grafici velocità-tempo
8 La posizione nel moto uniformemente accelerato
9 Calcolo del tempo
Esercizi
I vettori 
►Come fa il dispositivo GPS a localizzare un punto sulla superficie terrestre?
1 Il moto non rettilineo
2 Uno spostamento è rappresentato da una freccia
3 La somma di più spostamenti
4 I vettori e gli scalari
5 Le operazioni con i vettori
FISICA E LETTERATURA Hoffmann e i vettori
6 Il prodotto scalare
7 Il prodotto vettoriale
MATEMATICA Seno e coseno di un angolo
Esercizi
I moti nel piano 
►Come fa un terremoto a far crollare una strada sopraelevata?
1 Vettore posizione e vettore spostamento
2 Il vettore velocità
3 Il vettore accelerazione
4 Il moto circolare uniforme
5 La velocità angolare
6 L’accelerazione centripeta
FISICA E LETTERATURA Del Giudice e Don DeLillo e la gravità
7 Il moto armonico
8 L’accelerazione del moto armonico
9 Composizione di moti
Esercizi
Le forze e l’equilibrio
►È stata la forza delle stelle a far incontrare questi due Pesci?
1 Le forze cambiano la velocità
2 La misura delle forze
3 Le forze sono vettori
4 La forza-peso
5 Le forze di attrito
6 La forza elastica
7 L’equilibrio di un punto materiale
8 L’equilibrio su un piano inclinato
9 Il corpo rigido
10 Il momento delle forze
11 Il momento di una coppia di forze
12 L’equilibrio di un corpo rigido
13 L’effetto di più forze su un corpo rigido
14 Le leve
15 Il baricentro
Esercizi
I princìpi della dinamica 
►Perché le strade sono più sicure nonostante il traffico sia cresciuto?
1 La dinamica
I FISICI Isaac Newton
2 Il primo principio della dinamica
3 I sistemi di riferimento inerziali
4 L’effetto delle forze
5 Il secondo principio della dinamica
6 Che cos’è la massa?
7 Il terzo principio della dinamica
Esercizi
Le forze e il movimento 
►Perché nel giro della morte delle montagne russe i vagoni non cadono?
1 La caduta libera
LE IDEE DELLA FISICA L’evoluzione del concetto di forza
2 La forza-peso e la massa
3 La discesa lungo un piano inclinato
4 Il moto dei proiettili
5 La forza centrìpeta
6 Il moto armonico di una molla
7 Il pendolo
FISICA E LETTERATURA Achille Campanile e il pendolo
Esercizi
L’energia meccanica 
►Quale sarebbe il record di salto in alto sulla Luna?
1 Il lavoro
2 La definizione di lavoro per una forza costante
3 La potenza
4 Energia cinetica
5 Forze conservative e forze dissipative
6 Energia potenziale gravitazionale (della forza-peso)
7 La definizione generale dell’energia potenziale
8 Energia potenziale elastica
9 La conservazione dell’energia meccanica
10 La conservazione dell’energia totale
LE IDEE DELLA FISICA La conservazione dell’energia: da Descartes a Feynman
Esercizi
La quantità di moto e il momento angolare 
►Come si calcola la velocità di un proiettile?
1 La quantità di moto
2 La conservazione della quantità di moto
3 L’impulso di una forza
4 I princìpi della dinamica e la legge di conservazione
della quantità di moto
5 Gli urti su una retta
6 Gli urti obliqui
7 Il momento angolare
8 Conservazione e variazione del momento angolare
Esercizi
La gravitazione
►Perché gli astronauti sono senza peso?
1 Le leggi di Keplero
2 La gravitazione universale
3 Il valore della costante G
4 Massa inerziale e massa gravitazionale
GLI ESPERIMENTI La misura della costante G
5 Il moto dei satelliti
6 La deduzione delle leggi di Keplero
7 L’energia potenziale gravitazionale
8 La forza di gravità e la conservazione dell’energia meccanica
Esercizi
I fluidi
►Come fa un aereo a volare?
1 Solidi, liquidi e gas
2 La pressione
3 La pressione nei liquidi
4 La pressione della forza-peso nei liquidi
5 I vasi comunicanti
6 La spinta di Archimede
7 La pressione atmosferica
8 La misura della pressione atmosferica
9 La corrente di un fluido
10 L’equazione di continuità
11 L’equazione di Bernoulli
12 L’attrito nei fluidi
13 La caduta nell’aria
Esercizi
Onde
Le onde elastiche e il suono visualizza 
►Come fanno i pipistrelli a orientarsi nell’oscurità?
1 Le onde
2 Le onde periodiche
3 Le onde sonore
4 Le caratteristiche del suono
5 I limiti di udibilità
6 L’eco
7 Le onde stazionarie
8 L’effetto Doppler
FISICA E LETTERATURA Calvino e le onde
Esercizi
I raggi luminosi 
►Come funzionano le fibre ottiche?
1 La luce
2 Grandezze radiometriche e fotometriche
3 La riflessione e lo specchio piano
4 Gli specchi curvi
5 Costruzione dell’immagine per gli specchi sferici
6 La legge dei punti coniugati e l’ingrandimento
7 La rifrazione
8 La riflessione totale
Esercizi
Le lenti, l’occhio e gli strumenti ottici 
►Quali tipi di telescopi ottici utilizzano oggi gli astronomi per osservare il cielo?
1 Le lenti sferiche
2 La formula delle lenti sottili e l’ingrandimento
3 Macchina fotografica e cinema
4 L’occhio
5 Il microscopio e il cannocchiale
FISICA E LETTERATURA Virginia Woolf e il telescopio
Esercizi
Le onde luminose
►Come è possibile vedere gli atomi?
1 Onde e corpuscoli
2 L’interferenza della luce
3 L’esperimento di Young
4 La diffrazione
5 I colori e la lunghezza d’onda
LE IDEE DELLA FISICA Lo sviluppo storico dei modelli sulla luce
6 L’emissione e l’assorbimento della luce
Esercizi
Termologia
La temperatura 
►Perché l’oleodotto ha la forma a zig-zag?
1 Il termometro
2 La dilatazione lineare dei solidi
3 La dilatazione volumica dei solidi
4 La dilatazione volumica dei liquidi
5 Le trasformazioni di un gas
6 La prima legge di Gay-Lussac (p costante)
7 La legge di Boyle (T costante)
8 La seconda legge di Gay-Lussac (V costante)
9 Il gas perfetto
10 Atomi e molecole
LE IDEE DELLA FISICA Evoluzione della teoria atomica
11 La mole e il numero di Avogadro
12 L’equazione di stato del gas perfetto
Esercizi
Il calore 
►Come è possibile camminare sui carboni ardenti senza ustionarsi?
1 Calore e lavoro
2 Energia in transito
3 Capacità termica e calore specifico
4 Il calorimetro
5 Conduzione e convezione
6 L’irraggiamento
7 Il calore solare e l’effetto serra
FISICA E LETTERATURA Rigoni Stern, il calore e l’attrito
Esercizi
La teoria microscopica della materia 
►Perché la fiamma, in assenza di gravità, è sferica e blu?
1 Il moto browniano
2 La pressione del gas perfetto
3 La temperatura dal punto di vista microscopico
4 La velocità quadratica media
5 L’energia interna
6 Gas, liquidi e solidi
Esercizi
I cambiamenti di stato 
►Come funziona un impianto per l’innevamento?
1 I passaggi tra stati di aggregazione
2 La fusione e la solidificazione
3 La vaporizzazione e la condensazione
4 Il vapore saturo e la sua pressione
5 La condensazione e la temperatura critica
6 Il vapore d’acqua nell’atmosfera
7 La sublimazione
FISICA E LETTERATURA Robert Musil e il vapore acqueo
Esercizi
Il primo principio della termodinamica 
►Perché in montagna fa più freddo?
1 Gli scambi di energia
2 L’energia interna di un sistema fisico
3 Il principio zero della termodinamica
4 Trasformazioni reali e trasformazioni quasistatiche
5 Il lavoro termodinamico
6 Enunciazione del primo principio della termodinamica
LE IDEE DELLA FISICA Sviluppo storico dell’idea di calore
7 Applicazioni del primo principio
Esercizi
Il secondo principio della termodinamica 
►È possibile rinfrescare la stanza lasciando aperto il frigorifero?
1 Le macchine termiche
2 Primo enunciato: lord Kelvin
3 Secondo enunciato: Rudolf Clausius
4 Terzo enunciato: il rendimento
5 Trasformazioni reversibili e irreversibili
6 Il teorema di Carnot
7 Il ciclo di Carnot
8 Il motore dell’automobile
9 Il frigorifero
Esercizi
Entropia e disordine
►L’Universo va incontro alla morte termica?
1 La disuguaglianza di Clausius
2 L’entropia
3 L’entropia di un sistema isolato
4 Il quarto enunciato del secondo principio
5 L’entropia di un sistema non isolato
6 Il secondo principio dal punto di vista molecolare
7 Stati macroscopici e stati microscopici
8 L’equazione di Boltzmann per l’entropia
9 Il terzo principio della termodinamica
Esercizi
Elettromagnetismo
La carica elettrica e la legge di Coulomb visualizza 
►È possibile ridurre le emissioni di particolato?
1 L’elettrizzazione per strofinìo
2 I conduttori e gli isolanti
3 La definizione operativa della carica elettrica
4 La legge di Coulomb
5 L’esperimento di Coulomb
6 La forza di Coulomb nella materia
7 L’elettrizzazione per induzione
CHE COS’È LA SCIENZA La scienza è falsificabile: Popper
Esercizi
Il campo elettrico e il potenziale
►In che modo gli squali possono rilevare la presenza di campi elettrici?
1 Il vettore campo elettrico
2 Il campo elettrico di una carica puntiforme
3 Le linee del campo elettrico
4 Il flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie
5 Il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss
6 L’energia potenziale elettrica
7 Il potenziale elettrico
8 Le superfici equipotenziali
FISICA E LETTERATURA Isaac Asimov e l’energia elettrica
9 La deduzione del campo elettrico dal potenziale
10 La circuitazione del campo elettrostatico
Esercizi
Il modello atomico
►Gli atomi esistono?
1 L’esperienza di Rutherford
2 Il modello di Bohr
3 L’energia di legame di un elettrone in un atomo di idrogeno
CHE COS’È LA SCIENZA La scienza è basata su paradigmi: Kuhn
Esercizi
Fenomeni di elettrostatica 
►Perché i passeggeri dell’aereo non restano fulminati?
1 La distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico
2 Il campo elettrico e il potenziale in un conduttore all’equilibrio
3 Il problema generale dell’elettrostatica
4 La capacità di un conduttore
5 Il condensatore
Esercizi
La corrente elettrica continua 
►Perché gli uccelli su un cavo elettrico non restano fulminati?
1 L’intensità della corrente elettrica
2 I generatori di tensione e i circuiti elettrici
3 La prima legge di Ohm
4 I resistori in serie e in parallelo
5 Le leggi di Kirchhoff
6 La trasformazione dell’energia elettrica
7 La forza elettromotrice
FISICA E LETTERATURA Roberto Piumini e il potenziale elettrico
Esercizi
La corrente elettrica nei metalli e nei semiconduttori
►Come è possibile trasformare l’energia del Sole in energia elettrica?
1 I conduttori metallici
2 La seconda legge di Ohm
3 La dipendenza della resistività dalla temperatura
4 L’estrazione degli elettroni da un metallo
5 L’effetto Volta
6 I semiconduttori
7 Il diodo a semiconduttore
FISICA E LETTERATURA George Gamow e la conduttività
Esercizi
La corrente elettrica nei liquidi e nei gas
►Come funzionano le lampade a fluorescenza?
1 Le soluzioni elettrolitiche
2 L’elettrolisi
3 Le leggi di Faraday per l’elettrolisi
4 Le pile e gli accumulatori
5 La conducibilità nei gas
6 I raggi catodici
Esercizi
Fenomeni magnetici fondamentali 
►Come funziona un treno a levitazione magnetica?
1 La forza magnetica e le linee del campo magnetico
2 Forze tra magneti e correnti
3 Forze tra correnti
4 L’intensità del campo magnetico
5 La forza magnetica su un filo percorso da corrente
6 Il campo magnetico di un filo percorso da corrente
7 Il campo magnetico di una spira e di un solenoide
8 Il motore elettrico
9 L’amperometro e il voltmetro
FISICA E LETTERATURA Josè Saramago e le calamite
Esercizi
Il campo magnetico 
►In che modo i dipinti antichi conservano informazioni sulla direzione
del campo magnetico terrestre?
1 La forza di Lorentz
2 Il moto di una carica in un campo magnetico uniforme
3 Il flusso del campo magnetico
4 La circuitazione del campo magnetico
5 Le proprietà magnetiche dei materiali
6 Il ciclo di isteresi magnetica
FISICA E LETTERATURA Edgar Allan Poe e la declinazione magnetica
Esercizi
L’induzione elettromagnetica 
►Come fa il satellite al guinzaglio a generare energia elettrica?
1 La corrente indotta
2 La legge di Faraday-Neumann
3 La legge di Lenz
4 L’autoinduzione e la mutua induzione
5 L’alternatore
6 Il trasformatore
Esercizi
Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche
►I campi elettromagnetici sono davvero dannosi per la salute?
1 Il campo elettrico indotto
2 Il termine mancante
3 Le onde elettromagnetiche
4 Le onde elettromagnetiche piane
LE IDEE DELLA FISICA Sintesi, modernità e innovazione: l’idea di "campo"
5 Lo spettro elettromagnetico
6 Le onde radio e le microonde
7 Le radiazioni infrarosse, visibili e ultraviolette
8 I raggi X e i raggi gamma
9 La radio, i cellulari e la televisione
Esercizi
Fisica moderna
La relatività
►In che modo la teoria della relatività spiega il paradosso dei gemelli?
1 Il valore numerico della velocità della luce
2 L’esperimento di Michelson-Morley
3 Gli assiomi della teoria della relatività ristretta
4 La relatività della simultaneità
5 La dilatazione dei tempi
6 La contrazione delle lunghezze
I FISICI Albert Einstein
7 L’equivalenza tra massa ed energia
8 Energia totale, massa e quantità di moto in dinamica relativistica
9 Il problema della gravitazione
10 I princìpi della relatività generale
11 Le geometrie non euclidee
12 Gravità e curvatura dello spazio-tempo
13 Le onde gravitazionali
Esercizi
La teoria quantistica
►Vivo o morto?
1 L’effetto fotoelettrico
2 La quantizzazione della luce secondo Einstein
3 Lo spettro dell’atomo di idrogeno
4 Il modello di Bohr
5 Le proprietà ondulatorie della materia
6 Il principio di indeterminazione
7 Le onde di probabilità e il dualismo onda-corpuscolo
8 Stabilità degli atomi e orbitali atomici
LE IDEE DELLA FISICA Teoria quantistica e realtà
Esercizi
La fisica nucleare
►Sono pericolose oggi le centrali nucleari?
1 I nuclei degli atomi
2 Le forze nucleari e l’energia di legame dei nuclei
3 La radioattività
4 La legge del decadimento radioattivo
5 L’interazione debole
6 La medicina nucleare
7 La fissione nucleare
I FISICI Enrico Fermi
8 La fusione nucleare
Esercizi
I quark e l’unificazione delle forze
►Quali sono gli acceleratori di particelle utilizzati per la terapia dei tumori?
1 Acceleratori di particelle
2 Diffusione e annichilazione
3 Perché energie sempre più grandi?
4 I quark e la "forza forte"
5 L’interazione "debole" delle particelle-materia
6 Il Modello Standard
7 L’accoppiamento e i raggi d’azione delle tre forze
8 L’unificazione delle forze elettromagnetica e debole
9 L’unificazione elettro-forte
10 Le costanti universali
CHE COS’È LA SCIENZA Modelli predittivi e utili
Esercizi
Alle risorse eventualmente indicate con questo simbolo è possibile accedere solo con il codice di attivazione.
Alle risorse eventualmente indicate con questo simbolo può accedere solo chi insegna.