A.S. 2010 – 2011
Liceo Scientifico “Giovanni Vailati”
Realizzato da Miriam Capretti, Alessandro Francica, Lorenzo Gomboli, Edoardo Palumbo nell'ambito di un'attività di webquest coordinata dal Prof. Pietro Volpones
A.S. 2010 – 2011
Liceo Scientifico “Giovanni Vailati”
Realizzato da Miriam Capretti, Alessandro Francica, Lorenzo Gomboli, Edoardo Palumbo nell'ambito di un'attività di webquest coordinata dal Prof. Pietro Volpones
Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondoAlberto Mini
Questa è una presentazione riassuntiva dell'opera di Galileo Galilei, intitolata appunto "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo", nella quale vengono discussi il sistema aristotelico-tolemaico e quello copernicano
Astronomo e matematico tedesco, Giovanni Keplero ha formulato le 3 leggi che regolano il moto dei pianeti del Sistema solare.
Keplero nasce il 27 dicembre 1571 a Weil der Stadt, nel Sud‐Ovest della Germania. Viene destinato dai genitori alla carriera ecclesiastica, e presso il seminario dell’università di Tubinga, studia teologia e matematica.
Un suo docente, l’astronomo Michael Mästlin, lo introduce alle nuove teorie astronomiche dello scienziato polacco Niccolò Copernico.
Di recente, infatti, Copernico ha affermato che la Terra non è al centro dell'universo, come da sempre si ritiene.
Secondo lo studioso, invece, al centro dell’universo c’è il Sole, e la Terra, insieme agli altri pianeti, gli gira intorno.
Il giovane Keplero abbraccia con convinzione la teoria eliocentrica di Copernico, e inizia a studiare astronomia.
Nel 1596 viene pubblicato il suo primo saggio, il Mysterium cosmographicum. In quest’opera, espone un’interpretazione dell’eliocentrismo profondamente intrisa di religiosità. Keplero afferma che, poiché è creato da Dio, l’universo è ordinato earmonico, e questa armonia si traduce in leggi matematiche. La missione dello scienziato, quindi, è trovare queste leggi.
Nel 1600 il matematico danese Tycho Brahe, astronomo ufficiale del Sacro romano impero, lo chiama in Boemia come suo assistente. L’anno seguente Brahe muore, e Keplero viene nominato matematico imperiale al suo posto.
Da Brahe, Keplero eredita un’enorme mole di calcoli e misurazioni astronomiche. Mette ordine tra i dati in suo possesso, cercando analogie e rapporti da cui far discendere leggi matematiche. Giunge, infine, in circa 25 anni di lavori, a dimostrare che il moto dei pianeti intorno al Sole è regolato da leggi che sono uguali per ogni pianeta.
Keplero comprende innanzitutto che i pianeti si muovono seguendo un’orbita ellittica, e non circolare, come pensano i suoi contemporanei.
Dimostra, inoltre, che la velocità con cui un pianeta percorre la propria orbita non è costante: infatti, più il pianeta si trova in un punto dell’orbita lontano dal Sole, e più procede lentamente.
Infine, confronta le velocità dei pianeti, e comprende che più un pianeta è vicino al Sole, minore sarà il tempo necessario per completare un’orbita.
Keplero dimostra tutto ciò mediante rigorose leggi fisiche che costituiscono le cosiddette “tre leggi sul moto dei pianeti”.
Le leggi di Keplero sono ancora oggi alla base della scienza astronomica.
Giovanni Keplero muore a Ratisbona il 15 novembre 1630, a 58 anni.
Pochi anni dopo la sua morte, viene pubblicato un suo manoscritto intitolato Somnium lunae, in cui Keplero immagina un viaggio sulla Luna. È ritenuto il primo racconto di fantascienza.
Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondoAlberto Mini
Questa è una presentazione riassuntiva dell'opera di Galileo Galilei, intitolata appunto "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo", nella quale vengono discussi il sistema aristotelico-tolemaico e quello copernicano
Astronomo e matematico tedesco, Giovanni Keplero ha formulato le 3 leggi che regolano il moto dei pianeti del Sistema solare.
Keplero nasce il 27 dicembre 1571 a Weil der Stadt, nel Sud‐Ovest della Germania. Viene destinato dai genitori alla carriera ecclesiastica, e presso il seminario dell’università di Tubinga, studia teologia e matematica.
Un suo docente, l’astronomo Michael Mästlin, lo introduce alle nuove teorie astronomiche dello scienziato polacco Niccolò Copernico.
Di recente, infatti, Copernico ha affermato che la Terra non è al centro dell'universo, come da sempre si ritiene.
Secondo lo studioso, invece, al centro dell’universo c’è il Sole, e la Terra, insieme agli altri pianeti, gli gira intorno.
Il giovane Keplero abbraccia con convinzione la teoria eliocentrica di Copernico, e inizia a studiare astronomia.
Nel 1596 viene pubblicato il suo primo saggio, il Mysterium cosmographicum. In quest’opera, espone un’interpretazione dell’eliocentrismo profondamente intrisa di religiosità. Keplero afferma che, poiché è creato da Dio, l’universo è ordinato earmonico, e questa armonia si traduce in leggi matematiche. La missione dello scienziato, quindi, è trovare queste leggi.
Nel 1600 il matematico danese Tycho Brahe, astronomo ufficiale del Sacro romano impero, lo chiama in Boemia come suo assistente. L’anno seguente Brahe muore, e Keplero viene nominato matematico imperiale al suo posto.
Da Brahe, Keplero eredita un’enorme mole di calcoli e misurazioni astronomiche. Mette ordine tra i dati in suo possesso, cercando analogie e rapporti da cui far discendere leggi matematiche. Giunge, infine, in circa 25 anni di lavori, a dimostrare che il moto dei pianeti intorno al Sole è regolato da leggi che sono uguali per ogni pianeta.
Keplero comprende innanzitutto che i pianeti si muovono seguendo un’orbita ellittica, e non circolare, come pensano i suoi contemporanei.
Dimostra, inoltre, che la velocità con cui un pianeta percorre la propria orbita non è costante: infatti, più il pianeta si trova in un punto dell’orbita lontano dal Sole, e più procede lentamente.
Infine, confronta le velocità dei pianeti, e comprende che più un pianeta è vicino al Sole, minore sarà il tempo necessario per completare un’orbita.
Keplero dimostra tutto ciò mediante rigorose leggi fisiche che costituiscono le cosiddette “tre leggi sul moto dei pianeti”.
Le leggi di Keplero sono ancora oggi alla base della scienza astronomica.
Giovanni Keplero muore a Ratisbona il 15 novembre 1630, a 58 anni.
Pochi anni dopo la sua morte, viene pubblicato un suo manoscritto intitolato Somnium lunae, in cui Keplero immagina un viaggio sulla Luna. È ritenuto il primo racconto di fantascienza.
Il Vuoto dei Fisici
Effetto Casimir e Fluttuazioni Quantistiche
Workshop Finale- Piano Lauree Scientifiche per la Fisica
Università di Napoli Federico II-Complesso Monte S. Angelo
Napoli-23/05/2013
Simmetrie dell'universo, dalla scoperta dell'antimateria a LHC, Edizioni Deda...Paolo Berra
Symmetries of the Universe, from the discovery of antimatter to LHC
Paolo Berra
Short info.
An exciting story about the discoveries of the modern physics, a time travel to discover the origins of the most recent theories about the antimatter, the origin of the Universe and the unified laws that govern it. The personal anecdotes about the greatest scientists tell us a story that goes from the infinitely small of the elementary particles to the interstellar travels, exploring the vastness of the Universe, and give to the book an original and charming approach. The book reveals, in a simple way, the secrets of the current experiments with large particle accelerators, like the Large Hadron Collider LHC at CERN in Geneva. The studies on the asymmetry between matter and antimatter in the Universe, the recent discovery of the Higgs boson, the creation of antimatter atoms in the laboratory are just some of the fascinating challenges for the physics of the new millennium.
1. La legge di gravitazione universale
Lorenzo Carafa, Noah Di Clemente, Gabriele Luciani, Francesco
Savini
2. Concezioni primitive
• In un'epoca in cui non si poteva porre il problema di una verifica
quantitativa, la veduta che la legge del peso debba rientrare in una
legge più generale di attrazione cosmica si affaccia alla mente di
quei filosofi greci che sono i veri precursori della scienza moderna.
• Osservazione fenomeni fisici e deduzioni
• Concezioni di Empedocle (il ciclo cosmico) e Anassagora (teoria
dei semi, ordinata da un’intelligenza detta nous)
2
3. Leggi di Keplero
Le prime due leggi di Keplero furono enunciate nel 1609
nell'opera Astronomia Nova, mentre 17 anni dopo giunge
la Terza Legge di Keplero, nell'opera Armonices Mundi.
• Prima legge
• Seconda legge
• Terza legge
3
4. Verifica delle leggi di Keplero con
simulatore Phet Colorado
• La circonferenza può essere considerata un caso particolare dell’ellisse perché si ottiene quando i due fuochi dell’ellisse
coincidono
• I legge: Modificando nel simulatore masse e distanze, l’orbita diventa ellittica
• II legge: Quando le masse e le distanze assumono i valori reali, la velocità è costante, mentre modificando masse e
distanza, la velocità del pianeta assunta nel perielio è maggiore di quella assunta nell’afelio, a dimostrazione della
seconda legge di Keplero.
• III legge: 2 quadretti = 150.000.000 di km = distanza Terra-Sole 1 quadretto = 75.000.000 di km
I MISURAZIONE: Semiasse maggiore = 3,00 (perielio-Sole) + 7,50 (afelio-Sole) = 10,50 quadretti
10,50*75000000=787.500.000km. Tempo = 1665 giorni.
Rapporto: 787.500.000^3/1665^2 = circa 1,76*10^20.
II MISURAZIONE: semiasse maggiore =2,5 (perielio-Sole) + 3,8 (afelio-Sole) = 6,30 quadretti
6,3*75000000=472.500.000km. Tempo=773 giorni.
Rapporto: 472500000^3/773^2 = circa 1,76*10^20.
I numeri ottenuti dai due rapporti coincidono perciò abbiamo verificato correttamente la terza legge di Keplero in modo
quantitativo.
4
5. Legge di gravitazione
universale
• La Legge di Gravitazione Universale di
Newton consente di fornire giustificazione
teorica al moto di pianeti, asteroidi, satelliti
artificiali fino al moto delle stelle e delle
galassie. Questa legge funziona sia per i
corpi terrestri che per i corpi celesti.
• Leggende legate alla sua deduzione
5
6. Esperimento di Cavendish
• Misura dell’attrazione gravitazionale tra due oggetti qualsiasi esistenti sulla
Terra, in modo da determinare il valore numerico della costante G.
• La difficoltà di questa misura dipende dall'estrema piccolezza della forza
gravitazionale che si esercita tra due corpi di comuni dimensioni.
• Svolgimento dell’esperimento
• Cavendish riuscì a trovare un valore di solo l'1% diverso da quello che
rappresenta il valore di G ora accettato.
6
7. Legame tra forza gravitazionale e forza
peso
Partendo dalla legge di gravitazione universale si può dedurre il valore della costante di
accelerazione g, tenendo conto anche della legge secondo la quale F=m*a:
Quindi:
7
8. Campo gravitazionale
• Sapendo che la legge di gravitazione universale garantisce che qualsiasi
corpo dotato di massa esercita una forza su un altro corpo, anch’esso dotato
di massa, si dice che la presenza di un corpo crea un campo
gravitazionale nello spazio in cui si trova.
• Il vettore campo gravitazionale è una grandezza che permette di studiare gli
effetti del campo gravitazionale su una massa; tale vettore è dato dal
rapporto del vettore forza con la massa del corpo più piccolo: g⃗=F⃗/ m.
• Proprietà e ritardo di propagazione del vettore campo gravitazionale
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9. Satelliti
• Satelliti e loro velocità
• Satelliti geostazionari e loro funzioni
• Tecnica della triangolazione
• Tecnologia di localizzazione GPS
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10. Impatti tra Terra e corpi celesti
• Film che ne trattano: «Armageddon - Giudizio finale» e
«Deep impact»
• Strumenti utili a prevedere tali impatti
• Probabilità di verifica dell’impatto, fattori che ne influenzano la
riuscita
• Conseguenze
• Studi per evitare che si verifichino questi fenomeni
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