# Fisica per le superiori/Grandezze fisiche del SI

Fisica per le superiori
Copertina Tutti i moduli · Sviluppo
Terzo anno
* Perché studiare la fisica?Fisica per le superiori/Perché studiare la fisica?
* Introduzione alla fisica e al metodo sperimentaleFisica per le superiori/Introduzione alla fisica e al metodo sperimentale
* Grandezze fisiche del SIFisica per le superiori/Grandezze fisiche del SI
* Elementi di algebra vettorialeFisica per le superiori/Elementi di algebra vettoriale
* Di che cosa di occupa la fisica?Fisica per le superiori/Di che cosa di occupa la fisica?
* Cinematica
** SpostamentoFisica per le superiori/Spostamento
** Moto del puntoFisica per le superiori/Moto del punto
** Moto dei sistemi di punti
** Moto rettilineoFisica per le superiori/Moto rettilineo
** Moto armonicoFisica per le superiori/Moto armonico
** Moto piano
** Moto relativo
* Dinamica
** Legge di inerzia o prima legge della dinamicaFisica per le superiori/Legge di inerzia o prima legge della dinamica
** Forza e massa, seconda legge della dinamicaFisica per le superiori/Forza e massa, seconda legge della dinamica
** Terza legge della dinamicaFisica per le superiori/Terza legge della dinamica
** Cenni ai campi di forza
** Classificazione delle forze
** Lavoro ed EnergiaFisica per le superiori/Lavoro ed Energia
** Impulso e Momenti di una Forza
** Dinamica del punto materiale
** Dinamica relativa
** Dinamica dei sistemi
** Urti
Quarto anno
* Forze
** Forza pesoFisica per le superiori/Forza peso
** Forza elasticaFisica per le superiori/Forza elastica
* Corpo rigido
** Equilibrio del punto materiale
*** Corpo rigido su piano inclinato
** Somma di forza su un corpo rigido
** Momento di una forza rispetto a un puntoFisica per le superiori/Momento di una forza rispetto a un punto
** Momento di una coppia di forzeFisica per le superiori/Momento di una coppia di forze
* Fluidi
** PressioneFisica per le superiori/Pressione
** DensitàFisica per le superiori/Densità
** LiquidiFisica per le superiori/Liquidi
*** Legge dei vasi comunicanti
*** Legge di StevinoFisica per le superiori/Legge di Stevino
Quinto anno
Modifica il sommario
Precedentemente si è stabilito che: data un'osservazione di un particolare fenomeno naturale, attraverso l'uso di un linguaggio matematico, da questa posso derivarne una legge che mi permette di descrivere ciò che sto osservando. O meglio, dato un fenomeno fisico devo definire le variabili di osservazione ovvero le variabili fisiche a cui poter applicare un metodo sperimentale. Questo è il concetto alla base della definizione dei fattori che intervengono nel fenomeno fisico. Allora si definisce come grandezza fisica od osservabile, un fattore che interviene nel fenomeno fisico per il quale sia possibile stabilire un criterio di confronto. Quindi ogni fenomeno fisico avrà delle variabili fisiche alle quali corrispondono delle grandezze fisiche. Le grandezze fisiche si distinguono in fondamentali e derivate. Prima di addentrarci nella spiegazione di cos'è una grandezza fondamentale e una grandezza derivata chiediamoci cos'è un grandezza fisica.
Una grandezza fisica è qualcosa che ha a che fare con il concetto di misura e difatti la Fisica oltre che descrivere i vari fenomeni, ne misura le osservazioni. Ad esempio, osserviamo lo spazio intorno a noi. Siamo soliti dare una posizione agli oggetti che ci circondano ed anche a noi stessi. Quindi immaginatevi di stare all'interno della vostra stanza. Osservate il letto, la scrivania, la sedia, la finestra e voi stessi. Quindi la prima osservazione che avete fatto è quella di posizionare gli oggetti all'interno del vostro spazio. Ora voi sapete che il letto è alla vostra destra o sinistra oppure siete di fronte ad esso oppure di spalle e la stessa cosa vale per la sedia, la scrivania e così via. Ma voi siete studenti della Fisica e quindi siete in grado di definire una grandezza fisica che meglio descriva la vostra osservazione. Questa grandezza fisica è la lunghezza. Il posizionamento degli oggetti nello spazio è una caratteristica comune di ogni osservazione, definire un riferimento di osservazione dal quale procedere nella descrizione del fenomeno fisico. Quindi riprendendo l'esempio, nel vostro sistema di riferimento la posizione di tutti gli oggetti risulta essere un dato fisico. Ora rispetto ad un sistema di coordinate cartesiane con origine voi stessi si può definire come posizione la seguente
$\ r(t)=x(t)+y(t)+z(t)$
Si vede come involontariamente si sia introdotta un'altra grandezza fisica, il tempo. Tutti i miei oggetti sono in un determinato istante temporale collocati in una certa posizione rispetto al mio riferimento x,y,z.
Torniamo alle nostre grandezze fisiche divise in fondamentali e derivate. Visto il precedente esempio si definisce allora come fondamentale quella grandezza alla quale è possibile associare un'unità di misura inalterabile, riproducibile, universalmente accettata e definita mediante una misurazione diretta. Ad esempio in meccanica le grandezze fondamentali sono: lunghezza, tempo e massa. Tutte le altre sono grandezza derivate come la velocità, l'accelerazione, la forza, la quantità di modo, il lavoro e così via.

## Dimensioni fisiche, prime equazioni ed unità di misura

Alle grandezze fisiche fondamentali si è solito attribuire dimensioni fisiche per cui:
Definizione
Definizione
Definizione
Vediamo ora di introdurre alcune semplici leggi fisiche con il seguente esempio. Supponiamo di trovarci in un pomeriggio primaverile assopiti sotto un albero di mele. Ad un certo punto veniamo svegliati improvvisamente da qualcosa che ci ha colpito in testa e vediamo rotolare davanti a noi una mela fino a fermarsi. Dopo il primo istinto di toccarci la fronte, noi essendo studenti di Fisica, concludiamo che siamo stati spettatori passivi di un fenomeno naturale. Quindi ora abbiamo qualcosa da analizzare. Vediamo cosa si può concludere dalla precedente osservazione.
* sicuramente la mela era ferma prima di cadere dall'albero;
* la mela cadendo ha urtato la nostra testa;
* rotolando sul terreno si è poi fermata vicino a noi;
In questa osservazione vi è racchiusa la maggior parte della Fisica classica. Vedremo più in là tutti i fenomeni in dettaglio ma a questo punto quello che mi interessa introdurre sono i concetti di velocità ed accelerazione.
Definizione
$v={\frac {\Delta s}{\Delta t}}$
Definizione
$a={\frac {\Delta v}{\Delta t}}$
Ritornando al nostro esempio, la mela che inizialmente al tempo $\ t=0$ era ferma (il termine corretto è essere in quiete) cade verso di noi e quindi acquista una velocità ed un'accelerazione. Allora quali sono secondo voi le dimensioni fisiche della velocità? Ragionando, le dimensioni fisiche della velocità sono ${\frac {\left[L\right]}{\left[T\right]}}$ mentre le dimensioni fisiche dell'accelerazione sono ${\frac {\left[L\right]}{\left[T\right]^{2}}}.$
Come ultimo argomento affrontiamo il sistema metrico internazionale. Ogni grandezza fisica ha la sua unità di misura. Vediamone alcune:
Definizione
Definizione
Definizione
Quesito: trovate voi l'unità di misura della velocità e dell'accelerazione.