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Titolo: Comprensione della fisica e della scienza in generale

Se prendiamo due religioni che sostengono entrambe di possedere una verita'
assoluta ed indiscutibile, appare evidente che non sono conciliabili.
Chi si occupa di scienza tende a credere che cio' non sia possibile nelle
scienze.
Ricordo di aver fatto una discussione al primo anno di universita' con un
compagno. Lui sosteneva che sa una moneta non truccata usciva dieci volte
consecutive testa, la probabilita' dell'undicesiva prova era sfavorevole a
che uscisse nuovamente testa. Inutile ogni tipo di ragionamente. Non e'
stato possibile smuoverlo. Finalmente trovai un articolo su Scientific
American che sosteneva (come me) che la probabilita' rimaneva 50% anche se
fossero usciti prima 100 teste. Dopo averlo letto, mi disse che l'articolo
sosteneva esattamente la sua tesi. 
Questo fu il mio primo incontro con la fede di stampo scientifico.
Ma non l'ultima.
L'ultima e' stato il Principio di Archimede.
Non mi meraviglia affatto che la stragrande maggioranza delle persone
istruite non lo capisca bene. Non mi meraviglia perche' e' insegnato ed
esposto per lo piu' in modo fuorviante od errato. Facciamo qualche esempio
cercando in google:
http://www.liceofoscarini.it/fisica94/archimede.html
Il principio di Archimede afferma che "un corpo solido indeformabile
immerso in un fluido riceve una spinta (idrostatica) dal basso verso l'alto
pari al peso del volume del fluido spostato". 
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http://it.encarta.msn.com/encyclopedia_981525333/Principio_di_Archimede.html
Principio di Archimede In fisica, principio fondamentale che regola
l'equilibrio dei corpi galleggianti. Enunciato dal celebre inventore e
matematico greco Archimede, afferma che un oggetto immerso parzialmente o
totalmente in un fluido è sottoposto a una spinta dal basso verso l'alto,
di intensità pari al peso del volume di fluido spostato.
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Corporation. Tutti i diritti riservati.
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http://www.fondazionearchimede.com/scoperte.htm
Nell'ambito dell'idrostatica, egli enunciò il celebre principio (detto,
appunto, principio di Archimede) secondo il quale un corpo immerso in un
fluido è sottoposto a una spinta verso l'alto, d'intensità pari al peso del
volume di fluido spostato, applicata nel centro di gravità del corpo. 
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Se chiedete a 10 persone che supponete scientificamente competenti se una
barca di 1000 kg puo' galleggiare in 100 litri di acqua per lo piu' vi
diranno di no.
Ora e' facile fare in casa un piccolo esperimento che contraddice il  "pari
al peso del volume di fluido spostato" :
Prendete due bicchierini di plastica usa e getta. Di quelli leggerissimi,
di solito di colore bianco latte. Riempite uno per 9/10 e l'altro a meta'
circa. Poi inserite quello a 9/10 il quello mezzo pieno per farlo
galleggiare. Ovviamente da quello a meta' uscira' del liquido fino a che la
situazione e' in equilibrio. Se togliete ora il bicchierino interno e li
mettete lato a lato vedrete che uno e' rimasto ovviamente pieno per 9/10
mentre l'altro ha grossomodo (semplifico) un decimo.
E' chiaro che "pari al peso del volume di fluido spostato" non ha senso.
Non ha senso perche' le forze in gioco hanno solo a che vedere con la
spinta idostatica che e' indipendente dalla quantita' di liquido.
E allora ? Vengo al dunque. Davanti a questa semplice considerazione si
hanno tre reazioni:
a) E' evidente. Non ci tediare con queste banalita.
b) Pero' !Non ci avevo pensato! Interessante.
c) E' una cretinata solenne. Non e' possibile.
Il caso forse piu' frequente e'  c) !
Come mai un PhD in fisica e ricercatore al MIT finisce nella categoria c) ?
Peggio ancora, come mai un'altro, davanti all'esperimento dei due bicchieri
continua a negare l'evidenza ? Viene in mente Galileo e gli aristotelici
che si rifiutano di guardare nel cannocchiale. Ma qui' e' peggio. Questi
guardano ma poi  dicono che non si vede ne Giove ne alcun satellite!
Come va avanti la scienza ? Perche' si nega l'evidenza ? Capisco la
relativita', ma Archimede ?
-cba


Non farti ingannare dalle parole: "Liquido spostato" significa niente piu' e 
niente meno quella massa e quella forma di liquido che occuperebbe lo spazio 
(nel liquido "ospitante") occupato invece dal corpo in esso immerso. 
Ovviamente a equilibrio raggiunto.
Nel tuo esempio dei due bicchierini il "liquido spostato" e' quello che, nel 
bicchierino esterno, starebbe nello spazio occupato dal bicchierino interno 
DOPO la tracimazione.
Se fai i conti cosi' non c'e' piu' alcuna ambiguita' di interpretazione. La 
locuzione "liquido spostato" (bisognerebbe forse dire "liquido che 
occuperebbe lo spazio invaso se non ci fosse l'invasione", ma sarebbe troppo 
lungo) deriva probabilmente dal fatto che nel mare (molto grande) il 
liquido, a causa dell'immersione di un corpo, effettivamente si sposta nelle 
zone circonvicine senza aumento apprezzabile di livello.
Spero di aver fatto capire a sufficienza che si tratta solo di poca 
chiarezza di linguaggio che, immagino,  e' rimasta solo perche' tutti hanno 
bene in testa il significato fisico esatto che, concordo, coincide solo 
approssimativamente con la lettera delle parole.
Saluti
Mino Saccone

 Il caso forse piu' frequente e' c) !
La risposta esatta e' appunto c; provo a dimostrarlo: supponiamo di avere
palla fatta di un certo materiale (ad esempio una palla di marmo) che viene
inserita in un liquido ( ad esempio acqua. Per semplicità di esposizione
supponiamo che il marmo abbia densità pari a 100 Kg/m^3 e l'acqua densità
pari a 1Kg/m^3 (ovviamente non sono i valori veri delle densità dei due
materiali, ma servono a mettere in evidenza quello che voglio dire).
Ora supponiamo che la palla abbia un raggio pari a 10 cm; allora il volume
della sfera e' circa 0.0042 m^3; il suo peso P(marmo) e' circa 0.42 kg.
Se immersa in acqua, questa sfera sposta un volume di acqua pari al volume
sfera stessa (0.0042); solo che la sfera di acqua pesa P(acqua) circa
0.0042; il principio di archimede stabilisce che un fluido esercita sul
corpo in esso immerso una spinta pari al peso del volume di fluido spostato;
quindi in questo caso la palla affonda, essendo la spinta minore del peso
della palla; in altre parole se facciamo l'equilibrio delle forze agenti
sulla palla abbiamo:
Ftotale= F(peso della palla di marmo) - S (spinta di archimede)
Quindi il corpo galleggia quando la spinta di archimede equlibria il suo
peso. Se la spinta e' minore (come nell'esempio che ho fatto) il corpo
affonda.
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

Non ho ora i bicchieri per fare l'esperimento di cui parli. Appena li 
trovo ci provo. A prescindere dalla buona fede dell'esperimento, ci deve 
essere sicuramente un motivo differente per il risultato da te esposto.

CUT
Ovviamente la probabilita' sul singolo lancio della moneta rimane 1/2.
Ma la probabilita' sulla *sequenza* di n lanci della moneta e'
composta e quindi e' (1/2)^n.
Mi spiego con un esempio:
lanciare 1 moneta per 10 volte consecutive e' fondamentalmente
equivalente in termini di probabilita' composta a lanciare 10 monete tutte 
insieme
, in questo caso la probabilita' (sulla sequenza) che escano 10 teste e' 
(1/2)^10,
mentre la probabilita' sul singolo lancio ovviamente rimane 1/2 anche dopo
10 lanci.
ciao
Sergio



Hai fatto l'esperimento ?
Tu confermi quello che vado dicendo. 
Io non dico che il Principio di Archimede non è valido. Ci mancherebbe
altro. Dico che a) è in genere esposto male e b) in genere non viene capita
la fisica sottostante. Ne consegue che si prende alla lettera la
formulazione che circola, che benchè valida nella maggioranza delle
situazioni comuni, cede "ai limiti", cioè, nei casi estremi.
Un caso analogo si ha considerando le forze che agiscono su di una diga.
Supponiamo per semplicità di avere un bacino di pianta rettangolare 100m x
1km e di profondità 10 metri. Supponiamo che la diga sia in uno dei lati di
100m  del rettangolo (pianta). In situazione di equilibrio sulla diga si
esercita una risultante orizzontale che chiamiamo semplicemente RIS.
Se dimezziamo la lunghezza del bacino (pertanto dimezziamo la quantità
d'acqua contenuta) e la portiamo a 500m (la pianta è ora di 100x500m) la
risultante è sempre RIS. Non è cambiata. Si dimezzo ancora la lunghezza del
bacino... ecc.
In sintesi posso accorciare il bacino a piacere e la risultante delle forze
è sempre uguale. In altre parole la forza esercitata sulla diga è
INDIPENDENTE dalla quantità d'acqua contenuta, purché il livello (nel
nostro caso 10m) rimanga costante. In questo "gedankeexperiment" si può
ridurre la quantità d'acqua "a piacere".
Lo stesso vale per Archimede. La spinta non ha niente a che fare con la
"quantità" d'acqua bensì con la spinta idrostatica che dipende solo dal
dislivello tra il punto più basso ed il punto più alto del corpo immerso
nel fluido.
Ne consegue che se la diga contiene un bacino di 100m o l'Oceano Pacifico
non fa alcuna differenza per quanto riguarda le forze esercitate sulla
diga.

|approssimativamente con la lettera delle parole.
Sfondi una porta aperta!
a) La poca chiarezza del linguaggio può andare bene al Marketing ma non in
Fisica. In Fisica l'esposizione dev'essere corretta. Se per essere corretta
deve essere lunga, pazienza. Se accorciassimo tutto per convenienza
finiremmo per non capire di che si parla.
b) Che "tutti hanno bene in testa il significato fisico" è a mio parere
dubbio. Prova a chiedere in giro quanti ritengono che un bicchierino con 10
cc di acqua possa far galleggiare un bicchierino con 90 cc di acqua e
vedrai.
Anzi! Non credono nemmeno ai loro occhi! Guarda il post che dice che
"ammesso che l'esperimento funzioni" "ci dev'essere un'altra spiegazione".

|10 lanci.
Certo! Il punto che però volevo sottolineare è  come queste definizioni
evidenti di per sè vengono poi "interpretate" in pratica.
Sai bene che buona parte degli Italiani "aspetta" al Lotto i numeri
"ritardatari", convinti che la probabilità che essi escano sia in qualche
modo aumentata. E' qui il punto, non le definizioni.

...

Spesso si sente affermare che un numero specifico, per esempio il
famoso 53 sulla ruota di Venezia, potrebbe teoricamente non uscire più
senza per questo inficiare la statistica del lotto.
Ma a quanto tende la probabilità di una sequenza infinita di estratti
senza il "53" se non a zero?
Calcola ora la probabilità di una sequenza finita comunque lunga con
il "53" e ti accorgi che è diversa da zero.
Quel tuo compagno di università affermava questo probabilmente, non
come tu erroneamente ritieni che aumenti la probabilità della singola
estrazione.

|La risposta esatta e' appunto c; provo a dimostrarlo: 
Mi pare che la "dimostrazione" sia del tipo " Se supponiamo che il
principio di Archimede sia esatto, ne consegue che il Principio di
Archimede č esatto". Su questo approccio ci sarebbe  da ridire, ma mi
soffermo sul fatto che non era l'argomento in discussione.
L'argomento, per quanto mi riguarda, non era la correttezza o meno del
principio di Archimede bensě la sua formulazione che si rivela
insoddisfacente nei casi limite, in particolare quando il bacino contiene
poco fluido.
Se, come mi č accaduto, si osserva una nave portacontainer un una chiusa
nel canale di Panama ci si rende conto che č possibile che la massa
dell'acqua nella chiusa, possa essere inferiore alla massa della nave che
ci galleggia dentro. Questo non invalida ovviamente il principio di
Archimede. Mette solo in risalto che la sua formulazione corrente non č
applicabile a questa circostanza. 
Il punto č che la formulazione piů diffusa, fa pensare a molti, che il
volume dell'acqua a disposizione sia fondamentale, mentre il volume
dell'acqua non ha importanza alcuna ai fini della galleggiabilita.

|il "53" e ti accorgi che è diversa da zero.
Dire che 1= 1/2 + 1/2  ma poi aggiungere "attenzione però che 1 è anche
1/10 +  1/10 + ... + 1/10" cosa significa ?
Cosa intendi dire ? Che giocare sul 53 di Venezia è una strategia valida
dal punto di vista matematico ? O no ?