Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Potenziale elettrostatico


avente per oggetto il potenziale elettrostatico. Ho capito che il
messaggio era stato scritto da lei perche' qualche settimana fa in
classe alla fine dell'ora di lezione mi aveva posto la stessa
domanda. Anche se puo' apparire  contraddittorio mi sento di  dire
che sono molto contento che la mia alunna si sia rivolta al NG per
fare presente alcuni suoi dubbi nell'apprendimento di un importante
concetto fisico com'e' il potenziale elettrostatico. Porto spesso i
miei studenti nel laboratorio di informatica del liceo per vedere
cosa succede in rete relativamente alla didattica della fisica. E
sono stato proprio io a consigliare ai giovani, nel caso avessero
avuto bisogno, di inviare un messaggio a questo newsgroup per essere
aiutati.
Dunque, ben vengano queste richieste: la cosa importante e' che in
una maniera o in un'altra si discuta di fisica e si chiariscano
meglio le idee intorno ai temi forti di questa disciplina. 
E veniamo alla domanda. Probabilmente non e' questa la sede ideale
per discutere di insegnamento della fisica. Ma qualche parolina in
proposito non guasta.
Non e' facile spiegare l'elettrostatica a studenti abituati a
imparare con l'ausilio di modelli spesso troppo concreti e poco
astratti. Da questo punto di vista  il potenziale elettrostatico e'
forse uno dei concetti piu' teorici che esistano in tutto
l'elettromagnetismo di Maxwell. Questa storia del calcolo del lavoro
prodotto dal campo elettrico a spostare una carica da un punto A
all'infinito e' indigesta ai piu', in particolare agli studenti che
lo vengono a conoscere per la prima volta. L'esempio piu'
convincente che mi viene in mente e' il seguente. 
Se in un punto vicino a una carica elettrica Q si pone una carica q1
quest'ultima subira' l'azione di una forza F. Se nello stesso punto
si pone una seconda carica q2 doppia della precedente questa seconda
carica subira' una forza doppia.  E cosi' via. Se facciamo adesso il
rapporto Fi/qi si otterra' un valore sempre costante e indipendente
da q. Questo valore, com'e' noto, individua una g.f. vettoriale che
si chiama intensita' del campo elettrico E.
Adesso rifacciamo lo stesso ragionamento cambiando qualcosina. Se in
un punto di un campo elettrico si inserisce una carica elettrica,
per es. q1=2C,  la sua energia potenziale diventa U1=12J. Adesso, se
inseriamo nello stesso punto una carica doppia, q2=4C, la sua
en.pot. risultera' doppia, cioe' U2=24J. E cosi' via. Nonostante
cambino sia la carica elettrica q che subisce il campo, sia
l'energia potenziale U del sistema delle due cariche Q e q, il
rapporto Ui/qi ha la proprieta' di rimanere sempre lo stesso, cioe'
V=6 volt e questa nuova g.f. e' appunto il potenziale e.s. che si
svincola dai valori della carica qi posta nel punto considerato e
dipende esclusivamente dal punto in cui si calcola e dalle
caratteristiche intrinseche al sistema (come la carica Q che produce
il campo e la costante dielettrica assoluta del mezzo). Dunque, come
il campo elettrico E e' una funzione del punto, il V e' anch'esso
una funzione del punto che ha la proprieta' di non dipendere dal
valore della carica messa li'.
Naturalmente vi sono anche altre questioni e tante altre
implicazioni che qui non e' possibile discutere.
Concludo dicendo che apprendere la fisica a scuola non e' sempre
un'esperienza noiosa e ripetitiva. Tutt'altro. Come dimostra il caso
di kiara l'apprendimento puo' essere reso piu' interessante e meno
angusto appena lo si vuole e si esce fuori dall'aula in cui spesso
si esaurisce il discorso sui contenuti. E questo NG aiuta a
stimolare il dibattito. 
Saluti.
Vincenzo Calabro'

Sono l'insegnante di fisica di Kiara che il 28 Nov 2002 alle
Ma insomma alla fin-fine poi quanto le hai messo in fisica?
-- 
Ciao,		| Attenzione! campo "Reply-To:" alterato ;^)
Remigio Zedda	| E-mail: 
remi...@tiscali.it
 
	-- Linux 2.4.18 su Debian GNU/Linux 3.0 "Woody"

 lo vengono a conoscere per la prima volta. 
...
Domanda: ma non sarebbe possibile "stemperare" la difficolta' 
cominciando per tempo a introdurre il concetto affine di potenziale 
gravitazionale ?
Tutto sommato le superfici equipotenziali in un campo gravitazionale 
sono piu' visualizzabili di quelle del campo elettrico (almeno finche' 
si ha  a disposizione la foto da satellite di un oceano o un bicchiere 
d' acqua.
Con questo non voglio mettere in dubbio la difficolta' del concetto 
(nella mia risposta a Kiara ho esordito dicendo che ricordo ancora le 
difficolta' ed i dubbi che presero anche me quando incontrai per la 
prima volta le definizioni di campo e potenziale). Piuttosto ti (mi) 
chiedo se non sia didatticamente efficace riportare il piu' possibile 
questo discorso nell' ambito del concetto meccanico di energia 
potenziale (per nulla intuitivo ma fondamentale.
Giorgio


Carissimo,
mi piacerebbe soddisfare la tua curiosita' ma mi e' impossibile. Per
due ragioni. 
Primo perche' sarebbe riduttivo pensare che kiara si e' rivolta al
NG  per una questione di voto. Io penso che le sue siano state
legittime esigenze di conoscenza, sostenute peraltro da un
responsabile e razionale desiderio di acquisire maggiori competenze
nel dominare la complessa fenomenologia che coinvolge il concetto di
potenziale e.s. 
In secondo luogo, perche' ancora non ha affrontato l'attivita' di
verifica sommativa inerente al modulo in esame. 
In ogni caso non e' questa la sede dove riportare l'elenco dei voti
degli studenti di una classe di scuola statale.
Pertanto, mi scuserai, ma mi e' impossibile accogliere la tua
richiesta.
Vincenzo Calabro'


Sono d'accordo. Ma allora chiediamo alla Moratti di dare piu'
importanza alla fisica e, in un contesto piu' ampio, alle discipline
scientifiche, che in questo paese sono considerate delle Cenerentole
del sapere. Non credi?
Con stima.
Vincenzo Calabro'

richiesta.
Ma dai che scherzavo... invece avresti dovuto replicare qui
anche tu (l'ideale sarebbe "solo" tu) con nick segreto, per
vedere: se qui lo capisce, allora il futuro della scuola e`
nelle news;-)
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