Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: la forza centrifuga divertente

E' stato astronomo Ordinario presso l’Osservatorio Astronomico di Torino.
Si chiama Vincenzo Zappalà ed è in pensione quindi ha
creato questo sito.
Ci spiega la forza centrifuga a modo suo.
Io lo trovo un modo letterariamente originale,
ma alla fine ho come la sensazione
di non aver capito quello che avevo capito.
Deve essere un buon segno.
 
http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/2014/11/20/esiste-la-forza-centrifuga/
 
 
ciao
Massimo.

 
Il sunto lo scrive parecchio dopo l'inizio (non sono arrivato alla fine se no mi venivano 2... attributi come cocomeri):
 
 
<<Questa forza la devo introdurre assolutamente e la chiamo forza centrifuga. Se non lo facessi dovrei stravolgere i principi della fisica e questo non posso farlo.
 
Va bene, va bene, ma esiste davvero o è solo una nostra invenzione dovuta alla scarsa preparazione fisica? No, signori miei, esiste e come. Ma esiste solo e soltanto nel sistema di riferimento che ruota insieme alla navicella>>. 
 
--
Wakinian Tanka

 
 
Ovviamente le cose possono essere viste anche al contrario (commento 
solo sulla frase citata, non ho letto l'intero blog post). Posso dire 
che nel sdr non-inerziale le leggi della fisica Newtoniana *non* 
valgono, e che la c.d. forza apparente e' una riscrittura del secondo 
principio della dinamica per fare apparire a destra del segno di uguale 
le accelerazioni misurate nel sdr non-inerziale, usando pero' sempre il 
secondo principio in un sdr inerziale (l'unico in cui funziona).
 
Probabilmente e' cruciale la definizione di forza. Se la definisci come
 
m da/dt
 
il secondo principio e' valido sempre e devi solo classificare le forze.
Se la definisci come "interazione fra corpi" (ometto i dettagli che non 
ho in mente) e mostri che assegnandola vale la F = ma nei sdr inerziali, 
allora le forze apparenti non esistono (descrizione rozza, ma credo che 
la direzione sia giusta).


Assolutamente si! 
 
 
Tra l'altro, certi _noti_ profani non lo capiscono: pensano che "la Forza" sia "un ente divino" datoci dagli déi dell'olimpo (e naturalmente sono soltanto *loro* profani a sapere che cosa ci hanno mandato gli déi dell'olimpo!) Pensano che "la Forza" sia "la causa prima" di tutto (forse anche dei mali dell'umanità :-) ) 
 
 
Ma ti dirò di più (e ora mi spingo all'eresia completa :-) ): secondo me il concetto di "forza" è o sta diventando obsoleto, perchè, come la "massa relativistica", è soltanto un nome e potremmo farne tranquillamente a meno. 
Dice "pazzo! Come puoi farlo?"
 
Esempi. 
a) Legge di gravitazionale universale:
 
dp_1/dt = -G·m_1·m_2·r_2,1/|r_2,1|^3
 
r_2,1= vettore che va dalla posizione del punto materiale 2 a quella del 
p.to
 mat. 1; 
p_1 = vettore qdm del p.m. 1. 
In generale, per n corpi:
 
dp_1/dt = -G·m_1·�ˆ`_{i=1}^{n-1}m_i·r_i,1/|r_i,1|^3; 
 
r_i,1= vettore che va dall'i-esimo p.m. al p.m. 1.
 
b) Legge di Coulomb:
 
dp_1/dt = (1/4πε_0)·q_1·q_2·r_2,1/|r_2,1|^3 
 
La generalizzazione al caso di n corpi è analoga ad a). 
 
c) Legge di Hooke:
 
dp_1/dt = -k·(|r_2,1|-L)·r_2,1
 
L = lunghezza a riposo della molla posta tra il p.m. 2 e il p.m. 1.
 
 
d) Legge di "somma degli effetti": in presenza di masse, cariche elettriche, molle, ecc., il vettore dp/dt è dato dalla somma dei  dp_j/dt dati dalle masse, cariche, molle, ecc.
 
 
Quindi, per fare un es., nel caso di un corpo di massa m appeso al soffitto tramite una molla, scelto l'asse y diretto verso l'alto e con origine nel punto in cui la molla ha lunghezza a riposo, si scriverà:
 
dp/dt = -k·y - m·g
m·y" = -k·y - m·g  
m·y" + k·y + m·g = 0
 
Nel caso particolare in cui il corpo è in equilibrio: 
 
k·y + m·g = 0; y' = 0
y = -m·g/k
 
Ho mai dovuto utilizzare il concetto di "forza"? :-) 
 
--
Wakinian Tanka

On 17.01.20 15:05, Wakinian Tanka wrote:
 > Il giorno giovedì 16 gennaio 2020 21:10:03 UTC+1, JTS ha scritto:
 
 >> Ovviamente le cose possono essere viste anche al contrario (commento
 >> solo sulla frase citata, non ho letto l'intero blog post). Posso dire
 >> che nel sdr non-inerziale le leggi della fisica Newtoniana *non*
 >> valgono, e che la c.d. forza apparente e' una riscrittura del secondo
 >> principio della dinamica per fare apparire a destra del segno di uguale
 >> le accelerazioni misurate nel sdr non-inerziale, usando pero' sempre il
 >> secondo principio in un sdr inerziale (l'unico in cui funziona).
 >>
 >
 > Come "usando pero' sempre il secondo principio in un sdr inerziale"? 
Se dici che il II° principio non vale nel sdr non inerziale, allora non 
c'è bisogno di introdurre le forze apparenti.
 
 
??
 
 > secondo me il concetto di "forza" è o sta diventando obsoleto, 
perchè, come la "massa relativistica", è soltanto un nome e potremmo 
farne tranquillamente a meno.
 > Dice "pazzo! Come puoi farlo?"
 >
 > Esempi.
 > a) Legge di gravitazionale universale:
 >
 > dp_1/dt = -G·m_1·m_2·r_2,1/|r_2,1|^3
 >
 
Hai messo la definizione di forza (vista come "vettore oggettivo", uso 
le parole che ha scritto Giorgio P. in un suo post) per questo caso a 
destra del segno di uguale.


Non so cosa abbia detti G.P. ma non ho capito la tua obiezione: il vettore posizione è un vettore senza bisogno di definire "forza". 
 
 
Ammesso di poter conoscere la massa dei corpi celesti o comunque dei corpi che interagiscono gravitazionalmente per altra via, misuro il lori vettore velocità, lo derivo rispetto al tempo, lo moltiplico per m e trovo sperimentalmente che questa quantità è uguale a quella a destra. Qual'è il problema? 
 
--
Wakinian Tanka

 
 
Che hai definito la forza tramite l'espressione 
-G·m_1·m_2·r_2,1/|r_2,1|^3, non la hai chiamata col nome "forza" e poi 
hai detto che non la hai definita.


 
Non capisco. Io faccio un esperimento e trovo che dp/dt è uguale a qualcosa. Perché questi "qualcosa" devi necessariamente chiamarlo "forza"? Non capisco quali assunzioni implicite sto/stiamo facendo... 
 
--
Wakunian Tanka

 Ma ti dirò di più (e ora mi spingo all'eresia completa :-) ): secondo me il concetto di "forza" è o sta diventando obsoleto, perchè, come la
 
Ah!
Quindi sei un seguace dell'eresia del "correntismo"!
 
 
Ricordo di aver incontrato quest'eresia una decina di anni fa (ne avevano parlato anche Giorgio ed Elio), introdotta dalla "Fisica di Karlsruhe (KPK)", in cui si menzionava un passaggio di un sacro testo di  Max Planck del 1908.
Come scritto nelle 63 Tesi di F. HERRMANN, G. JOB (Concezioni Inadatte all’Insegnamento della fisica) alla tesi 13
 
 
 
 
"Si introduca nella meccanica quasi subito la quantità di moto come grandezza indipendente: come una misura della “quantità di movimento”, di ciò che nel linguaggio comune si chiama impeto, impulso o anche “forza”. Quando la quantità di moto di un corpo cambia, non si dica che su di esso si esercita una forza, ma che dentro di esso fluisce una *corrente di quantità di moto* di intensità F"
http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/publications/italienisch.html
 
 
 
A tuo avvertimento ti avviso che il _correntismo (della quantità di moto)_ è stato messo all'indice in Germania, anche se cerca di diffondersi in Cina.
 
Furbescamente il _correntismo_ evita alcuni problemi insiti nel concetto di "Forza"...
 
Furio
 

 Non capisco. Io faccio un esperimento e trovo che dp/dt è uguale a qualcosa. Perché questi "qualcosa" devi necessariamente chiamarlo "forza"? Non capisco quali assunzioni implicite sto/stiamo facendo... 
 
 
 
Se è uguale sempre alla stessa cosa, fissata la configurazione dei corpi, allora _definisci_ quella cosa come forza, una funzione delle posizioni e delle velocità).
 
 
È una possibile definizione di forza, con cui fai funzionare la meccanica classica, perché realizza il programma di calcolare il moto date le condizioni iniziali.
 
 
 
Giorgio ha varie volte scritto che esiste anche un altro approccio. Io non lo ho chiaro, mi pare che inizi con la posizione F = dp/dt come assioma. Ma non so come costruirlo. Magari ha voglia di delineato (do per scontato che la trattazione completa non sia possibile perché non era possibile qualche giorno fa, vedi thread con user su fisf). 

 
Furio, sei mitico! 
Ciao. 
 
--
Wakinian Tanka

 Grazie, cerco il thread. 
 
Il thread l'avrai già trovato (si fisf immagino), invece ti risparmio il tempo per la ricerca dell'intervento di Planck del 1908:
http://fisica.unipv.it/antoci/re/Planck08.pdf
 
 
fp

 
Gracias! 
 
--
Wakinian Tanka

 Come scritto nelle 63 Tesi di F. HERRMANN, G. JOB (Concezioni Inadatte all’Insegnamento della fisica) alla tesi 13
.....
 
 
Veramente stai mettendo insieme due cose molto diverse.
 
 
Una è la abbastana recente proposta di Herrmann di basare la didattica 
della fisica su un approccio in cui sono centrali le correnti. L'altra è 
un punto di vista iniziato ai pimi dll' ottocento e portato avanti da 
Kirchhoff, Mach ed Hertz, nonché rivisitato nel '900, volto ad eliminare 
il concetto di forza nella fondazione della dinamica. Tuttavia questo 
non viene fatto introducendo le correnti di Herrmann.
 
I due approcci (o sarebbe meglio dire famiglie di approcci) rispondono 
ad esigenze diverse. La fisica di Karlsruhe (PKP) risponde ad 
un'esigenza didattica e non si pone problemi di tipo "fondazionale". 
L'approccio machiano va invece al cuore di quali siano gli elementi 
primitivi della meccanica.
 
Va anche detto che di ulteriore acqua sotto i ponti ne è passata molta e 
le idee originali di Mach risultano un po' troppo ingenue. Ma raccontare 
la storia completa dall'inizio ai nostri giorni è un'impresa complessa, 
causa la dispersione dell' argomento in diversi sotto-filoni 
sparpagliati su una molteplicità di scritti. Pensavo di essere in grado 
di riassumerla, almeno relativamente ai tratti essenziali in poco tempo 
ma  mi sono reso conto che si tratta di un compito molto dispendioso in 
termini di tempo. Penso che o poi riuscirò a farne un riassunto 
schematico ma non faccio ipotesi sul quando.
 
Giorgio

 Ehm, no. Non quello di cui dicevi con Fabri e Pastore. 
 
Questo è del 7/3/2010
https://groups.google.com/d/msg/free.it.scienza.fisica/Rs2OfJXHgOk/AAj4HSTWCFwJ
 
 
Anche se il primo messaggio di cui ho notizia è del 2002
https://groups.google.com/d/msg/it.scienza.fisica/72uaEC7K6qQ/pvYMFCbsS0MJ
 
 
 
Furio
---
Per trovarli ho fatto queste ricerche:
Su it.scienza.fisica
https://groups.google.com/forum/#!searchin/it.scienza.fisica/Karlsruhe%7Csort:date
 
 
Su free.it.scienza.fisica
https://groups.google.com/forum/#!searchin/free.it.scienza.fisica/Karlsruhe%7Csort:date
 

 concetto di "Forza"...
Ci sono alcune cose che non capisco in questo post, nelle frasi che
cito.
Il KPK (Karlsruher Physik Kurs) è un progetto di lunga data, dovuto a
Friedrich Herrmann (e non so se altri) che non posso certo riassumere
qui.
Ne abbiamo parlato in un thread 10 anni fa in fisf, che è stato citato
da FP il 20, ore 23:05.
In quel thread in particolare diedi il mio parere sul KPK.
Rispondevo il 7/3/2010 a una domanda di Giorgio Pastore, del
3/3/2010,nel thread "Differenza tra energia e calore".
 
L'idea di fondo del KPK era di unificare diversi concetti della fisica
sotto una struttura comune, definendo certe grandezze (es. q. di moto,
carica elettrica, entropia ...) come "trasportatori di energia".
Questi trasportatori hanno in comune la caratteristica di essere
grandezze conservate (con una pesante eccezione: l'entropia, che può
essere creata).
A ogni trasposrtaotre corrisponde una corrente, quindi abbiamo in
particolare una "corrente di qdm".
Questa non è certo una novità: loro citano Planck, ma in relatività e
poi in teoria dei campi il tensore energia-impulso include da un lato
le densità di energia e qdm, dall'altro le relative correnti.
Non aggiungo altro: la mia sommaria valutazione potete leggerla nel
post di 10 anni fa.
Ci sono state evoluzioni? Ne so qualcosa fino a circa 5 anni fa, e non
mi pare di dover modificare il mio giudizio.
 
C'è stato però un episodio assai serio, che FP riferisce con le parole
"messa all'indice".
Di questo so qualcosa: è avvenuto nel 2003 e mi ero un po'
documentato. Ne riparlerò in un altro post.
Qui, in relazione alle cose che non ho capito, penso all'opinione di
FP, che non mi è affato chiara: la "messa all'indice" è stata giusta?
Oppure?
 
Sempre nello stesso spirito obietterei all'avverbio "furbescamente".
Può darsi che sia sfuggito involontariamente, ma se lo prendiamo alla
lettera introduce una dimensione etica che non mi pare attinente alla
questione.
La controversia che seguì 7 anni fa verteva semplicemente su questo:
la posizione del KPK contiene (gravi) errori di fisica?
 
Ora non aggiungo altro.
Ci saranno però forse due altri post sull'argomento.
 
 
-- 
Elio Fabri

 Sempre nello stesso spirito obietterei all'avverbio "furbescamente".
 
La centralità della quantità di moto mi sembra, da ignorante, un elemento positivo.
 
Ho seguito, per fisf, un percorso di analisi storica del concetto di forza. Mi sembra, sempre didatticamente, che il concetto si porti dietro un alto numero di fraintendimenti, per cui sono interessato a percorsi alternativi.
Ma mi sembra anche che ci possano essere giustificazioni scientifiche a suffragio di un inquadramento diverso.
 
Furio P.

 Ci saranno però forse due altri post sull'argomento.
 
1. Documenti
------------
Conservo alcuni documenti scaricati nel 2015 del sito del KPK (in
inglese).
Sono andato a vedere se c'erano novità in
http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/index-alt.html
 
Il sito è multilingue, ma le versioni in varie lingue sono del tutto
diverse, non traduzioni.
Solo nella pagina tedesca si trova un riferimento: "Die DPG-Affaere".
Il link manda a
http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/download/dpg-gegen-kpk.pdf
 
dove si trova una pagina di Herrmann intitolata (traduco)
"L'azione della DPG contro il KPK".
(DPG = Deutsche Physikalische Gesellschaft, Società Tedesca di Fisica,
l'equivalente della SIF italiana.)
In fondo c'è un link a "documenti scelti" dove si trovano parecchie
informazioni, purtroppo quasi tutte in tedesco. Segnalo:
- il parere della DPG sul KPK
- lettere della presidente della DPG al Ministero e alla Soc. di
Fisica Cinese
- c.s. ai ministeri dell'istruzione dei Laender e alle Facoltà di
Fisica
- c.s. alla EPS (European Physical Society)
- interventi di alcuni prof. di Fisica Teorica contro il "parere"
- varie lettere di protesta di gruppi d'insegnanti.
Tra queste mi piace segnalare quella - in italiano - di un gruppo di
ins. italiani (presumo tutti soci AIF) datata Mondovì 24-10-2013.
Tra gli altri, c'è Giorgio Pastore.
Vi invito a leggerla.
 
Parentesi.
Mi soffermo su questa lettera anche per un motivo personale.
Non la conoscevo e mi sono chiesto come mai, visto che - nonostante le
mie riserve sul KPK -l'avrei certamente firmata per le gravi ragioni
di sostanza e di principio che solleva.
Poi ho capito: quella lettera fu concepita in occasione del Congresso
AIF, che quell'anno si teneva appunto a Mondovì.
Purtroppo non ero presente al Congresso.
E infatti di tutta la vicenda venni a conoscenza parecchio dopo, credo
nel 2015.
Chiusa la parentesi.
 
Tra i documenti attualmente presenti e quelli che avevo preso a suo
tempo ci sono delle differenze, in più e in meno.
Inoltre nel vecchio sito c'erano le traduzioni in inglese, ora non più
disponibili.
Dato che ad alcune di queste farò riferimento in seguito, le ho
temporaneamente copiate in
http://www.sagredo.eu/temp/KPK
 
 
2. Breve storia
---------------
Espongo sommariamente la storia, per come sono riuscito a capirla.
Una descrizione più ampia e certamnte di parte (Herrmann) la trovate in
http://www.sagredo.eu/temp/KPK/Chronicle.pdf
 
 
Tutto inizia nel 2011, quando viene eletto un nuovo Consiglio
Direttivo della DPG.
In base a qualche segnalazione il nuovo CD prende interesse al KPK.
A quanto pare con l'opinione che il progetto possa essere dannoso per
l'insegnamento della fisica.
Come primo atto viene nominato un comitato col compito di fornire una
valutazione del progetto. Il comitato produce il suo parere il
28/2/2013.
Il testo completo (inglese) del rapporto lo trovate in
http://www.sagredo.eu/temp/KPK/Expert_opinion_english.pdf
 
 
Ecco le frasi conclusive:
 
"The KPC does not convey a correct physics world view. In favor of a
didactic conviction, it introduces questionable new concepts, ignores
or bends experimental facts and accepts misleading analogies as well
as wrong representations. No physics education can afford such a
thing.
 
The KPC is equally unsuitable as a basis for physics education and as
a guideline to formulate physical teaching and education plans. We
recommend to the German physical society to emphatically oppose to the
use of the KPC in physical education."
 
Come si vede, una stroncatura senza mezzi termini.
 
In conseguenza del parere acquisito il CD della DPG si attiva in vari
modi:
- Comunicazioni a varie autorità tedesche, governative e
universitarie, in cui si chiedono interventi contro la diffusione del
KPK.
- Analoghe comunicazioni a istituzioni cinesi (motivate da una certa
diffusione che il KPK stava avendo in Cina.
- Richiesta alla EPS (European Physical Society) di raccogliere
notizie sulla diffusione in Europa del KPK e di dare un'evantuale
valutazione in proposito.
 
L'iniziativa della DPG non avvenne senza reazioni, alcune ovvie da
parted dell'autore, altre di vario peso che sono riportate nei
documenti.
La più importante mi pare quella di un gruppo di professori di fisica
teorica tedeschi:
http://www.sagredo.eu/temp/KPK/Theoretical_physicists.pdf
 
Anche di questo riporto la frase finale:
 
"The signatories declare that they do not agree with the criticism
formulated in the report and in the supplement. They consider the
examples, that are to prove that the KPK contains "experimentally
detectable false statements" unfounded. Therefore, they dissociate
from the recommendation of the DPG Executive Board given in the name
of the DPG members. They ask the DPG Board to withdraw the
recommendation with immediate effect."
 
Per un esame detagliato degli errori contenuti nel rapporto del
comitato, i professori di cui sopra rimandano a un articolo di Strunk e
Ricke:
http://www.sagredo.eu/temp/KPK/statement_strunk_rincke.pdf
 
 
Naturalmente la DPG rimase ferma sulla sua posizione.
Il 17/3/2013 l'argomento era all'ordine del giorno dell'assemblea
generale della DPG. La presidente riferì sul rapporto del comitato, e
l'operato del CD fu approvato.
 
3. Commento
-----------
Quando sono venuto a conoscenza della storia, la mia prima reazione è
stata di sorpresa.
Non avevo mai visto un caso simile, in cui una società scientifica di
rilievo nazionale s'impegnasse non solo in una condanna, ma anche
nella cancellazione di un progetto. Una metaforica "condanna al rogo
per eresia".
Perché la DPG ha preso così a cuore la faccenda?
Mi pareva che un progetto didattico potesse avere più o meno
diffusione in base a sue qualità, e magari anche per altre ragioni
meno scientifiche. Ma che la sua valutazione dovesse avvenire nelle
normali sedi e canali: congressi, riviste...
 
Perché un così pesante intervento ufficiale, con la nomina di un
comitato appositamente incaricato di esprimere un parere che servisse
da base per una dura ed estesa presa di posizione della DPG?
A queste domande non ho ancora trovato risposta.
Naturalmente lessi con attenzione il rapporto del comitato.
Ora non anticipo la mia impressione sullo stretto piano
didattico/scientifico: ne parlerò in un altro post.
Sebbene siano ormai passati sette anni, mi pare significativo
parlarne.
 
Incidentalmente, mi sono anche chiesto se qualcosa del genere sarebbe
potuto accadere in Italia.
La mia risposta è no, ma non necessariamente per motivi nobili.
Forse in Italia si usa ricorrere a metodi meno clamorosi...
 
 
-- 
Elio Fabri

 
http://www.sagredo.eu/temp/KPK
 
 
Non riesco ad accedere.
Alcune alternative stanno su
http://www1.unipa.it/girep2014/accepted-papers-proceedings/16_Herrmann.pdf
 Cronaca
http://www.physik.uni-regensburg.de/forschung/rincke/Allgemeines/statement_strunk_rincke.pdf
 Risposta
http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/download/aif_sera.pdf
 Riassunto
 
Il progetto è molto complesso, quindi forse oltre a un giudizio globale bisognerebbe darne diversi parziali.
Personalmente sono interessato alla questione della corrente di quantità di moto
 
FP

 quantità di moto
Su questo aspetta il mio prossimo post.
 
 
-- 
Elio Fabri

 Ora dovrebbe funzionare.
bisognerebbe dare i permessi di lettura anche ai singoli file.
 
Furio

 bisognerebbe dare i permessi di lettura anche ai singoli file.
Eh già. Sono proprio rincitrullito :-(
Guarda un po' se ora funziona.
 
-- 
Elio Fabri