Quest’anno mi concedo ben due post sulla mia passione: la bicicletta. Il primo era qui.
Ne parlo perché ho trovato un articolo molto interessante sul blog di Marco Cagnotti, che si intitola appunto “fisica & bicicletta”. Oltre a essere molto piacevole da leggere, questo post scritto da Andrea Signori, affronta il problema della stabilità della bicicletta sotto la lente della storia e della filosofia della scienza: si legge infatti «Alla bicicletta è stato applicato il cardine, il nocciolo, la componente fondante e insostituibile del metodo scientifico: la falsificazione di un’ipotesi. Già, perché quest’articolo, che riassume un lavoro lungo, cominciato nel 1985, dimostra che l’autostabilità della bicicletta non è dovuta, in ultima analisi, a nessuno dei motivi di cui sopra. Essi non sono necessari perché, dopo averli eliminati, è possibile costruire comunque una bicicletta stabile: il prototipo TMS (Two Mass Skate) ne è la dimostrazione». Scommetto che vi ho incuriosito! Il TMS è l’oggetto che potete osservare nell’immagine seguente:
Una mia cara amica astrofisica e grande appassionata di fumetti mi segnala un articolo uscito il 19 maggio su arXiv.org (archivio Open Access dei preprint a cura della Cornell University) di Francesco Bagnoli e Francesco Saverio Cataliotti dell’Università di Firenze: il titolo è “Fisica e fumetti: Paperone ed il deposito sotterraneo”. Nell’abstract si legge: «I fumetti, come i film, spesso utilizzano idee scientifiche “fantasiose”. Non ci riferiamo qui alla violazione implicita delle leggi della fisica, cosa permessa in un mondo di fantasia, quanto piuttosto all’uso di spiegazioni fisiche errate che vengono usate in buona fede perché riflettono convinzioni molto diffuse, ma sbagliate, sull’interpretazione di fenomeni a partire dai principi fisici. D’altra parte questi errori possono servire a illustrare la corretta applicazione della fisica in una maniera molto più accattivante rispetto alla modalità tradizionale di presentazione. Analizziamo qui l’avventura Paperone ed il deposito sotterraneo di Pezzin e Cavezzano».
Non ho ancora letto tutto l’articolo, ma da quel poco che ho potuto scorrere, ho trovato già tantissime osservazioni interessanti e di sicura utilità per il lavoro in classe: credo proprio che lo lascerò come compito estivo ai miei studenti di terza scientifico…
Per quanto riguarda i tre principi delle dinamica, è possibile trovare su youtube anche alcuni dei famosi filmati della fisica del PSSC del 1956, in bianco e nero e intramontabili (io ce li ho su CD e li faccio sempre vedere ogni anno), come il seguente: http://www.youtube.com/watch?v=BsCFM9ciI3o&feature=related Sono tutti in italiano.
Per apprezzare infine la bellezza della dinamica, consiglio questo video creato per una mostra sul terzo principio: le immagini sono in slowmotion.
Ne ha parlato perfino il New York Times: le lezioni di Fisica del professor Walter H.G. Lewin sono impedibili! E non c’è neppure bisogno di fare il viaggio fino al Mit (il Massachusetts Institute of Technology) di Boston, possiamo vederle da tutto il mondo grazie a Internet.
Ogni video è sottotitolato, quindi le lezioni si seguono senza problemi, anzi, sono un ottimo esercizio di fisica e di inglese.
Io sono particolarmente affezionata alla sua lezione sui fluidi perché mi è stata molto utile per il mio lavoro in classe, ma consiglio a tutti (insegnanti e studenti) di curiosare qua e là, sarà sempre una magnifica esperienza. L’indirizzo principale è questo, sulla meccanica classica.
“Spiegare vuol dire studiare di nuovo”, ho letto in un libro e anche “spiegare mi aiuta a pensare” (nel bellissimo romanzo “Uno semplice caso crudele” di Zeh Juli)… in questo caso, assistere alle spiegazioni di Lewin è come rivivere o vivere per la prima volta le esperienze che si incontrano nel mondo della fisica, anche perché le dimostrazioni pratiche (e soprattutto molto originali!! Si veda la foto nella quale sta spiegando il moto del pendolo!) non mancano mai alle sue lezioni e sono un suo “fiore all’occhiello” che le rende ancora più ricche.
Il moto dei satelliti è un classico argomento di Fisica che ogni anno svolgo in classe. Ho trovato un po’ di materiale in Internet per arricchire il mio percorso didattico. C’è ad esempio questa tanto semplice quanto bella applet Java che illustra la famosa montagna di Newton: dal disegno originale è possibile far partire un corpo dalla cima della montagna (con il pulsante “fire”) e modificando il valore della velocità iniziale si riesce a farlo entrare in orbita. Al di sotto di questo valore limite, il corpo cadrà sulla Terra, se invece è al di sopra, il corpo lascerà definitivamente il nostro pianeta…
Sempre per quanto riguarda le simulazioni interattive, consiglio quella sul moto di un satellite del sito Openfisica a cura di Paolo Bernacchioni, Ludovica Battista (docenti di Matematica e Fisica presso il liceo scientifico Torelli di Fano) e il fisico e ricercatore Lorenzo Bernacchioni. La simulazione affronta il problema del moto di un satellite attorno a un pianeta dal punto di vista dell’energia totale del satellite (cinetica più potenziale) che determina il tipo di orbita (chiusa, aperta). Nella scheda “proposte di lavoro” allegata alla simulazione on line è possibile seguire un percorso didattico relativo all’argomento trattato.
Segnalo anche questa breve pagina intitolata Moto rotatorio di un satellite artificiale, perché ricava la formula che lega il periodo di rivoluzione di un satellite in orbita circolare intorno a un pianeta (come ad esempio la Terra).
Un altro spunto di lavoro è quello di dare come esercizio il calcolo del raggio dell’orbita di un satellite geostazionario, a partire dalla terza legge di Keplero e imponendo il periodo di rotazione uguale a quello della Terra. Una volta trovato il raggio dell’orbita si può anche determinare la quota di tali satelliti misurata a partire dalla superficie della Terra (circa 36 000 Km).
Se inoltre volete una risposta esauriente alla domanda “Come fanno i satelliti artificiali a mantenersi in orbita senza cadere sulla Terra?” potete leggerla a questo indirizzo.
Infine vale la pena di dare un’occhiata ai tredicimila satelliti artificiali che orbitano intorno alla Terra, in questo video di Google Earth:
