Impostazione del corso

• Cercare di utilizzare al meglio le conoscenze di Fisica, per quanto vaghe e approssimative, che derivano dalla scuola media inferiore e superiore (vedi prerequisiti), oltre a quelle riviste e approfondite nel corso di Geografia del primo semestre.
• Mantenere un approccio problem solving, ovvero cercare di rispondere a dei problemi fisici, possibilmente attinenti all'interesse di uno studente di Scienze Naturali, sia in modo qualitativo che quantitativo.
  → Questo implica che sarà data molta importanza alla soluzione, possibilimente quantitativa, di benché semplici problemi.
  → Ne segue che anche l'esame sarà in gran parte basato sull'abilità dello studente a risolvere problemi uguali, simili e analoghi a quelli affrontati a lezione.
  [Dall'esperienza personale basata su corsi analoghi sembra che la difficoltà degli studenti ad affrontare semplici problemi quantitativi di Fisica (materia nella quale le regole del gioco sono in numero infinitamente inferiore a quelle che si incontrano ad esempio studiando il latino!) sembra dovuta alla scarsa popolarità, nelle superiori, di compiti in classe di Fisica. Lo studente tende così a memorizzare qualche concetto generale, ma non è poi in grado di impostare il problema e di fare la connessione con lo strumento matematico che gli permette di risolverlo.]

• Vari argomenti (vedi programma), della maggior parte dei quali si assume che lo studente abbia già sentito parlare, saranno passati semplicemente in rassegna, approfondendo comunque alcuni aspetti concettuali e colmando alcune lacune.
• Si cureranno argomenti che un naturalista è bene conosca, ma che sono in genere svolti poco o per niente nelle scuole superiori.
• Ci saranno in particolare un paio di argomenti caratterizzanti un corso di livello universitario:
  • trattazione di diversi problemi che hanno soluzioni oscillanti (oscillatore armonico), come le proiezioni lungo gli assi di un moto circolare uniforme, spostamento dal punto di equilbrio di molla, pendolo, e altri;
  • trattazione di diversi problemi che hanno per soluzioni andamenti esponenziali in modo che lo studente si familiarizzi con i concetti di crescita e decrescita esponenziale.
  [L'aggettivo 'diversi' sottolineato sta ad indicare che si cercherà di mettere in evidenza il fatto che esistono, in generale nelle scienze, classi di problemi che hanno la stessa soluzione formale.]

Il livello matematico sarà mantenuto basso, pur se si farà uso concetti di derivata e integrale acquisiti nel semestre precedente, anche se applicati a funzioni estremamente elementari.

Sarà fortemente incoraggiato l'uso del computer sia per graficare funzioni che per piccole simulazioni e per risolvere in modo relativamente semplice in modo numerico problemi sia semplici che complicati (ovvero impossibili da risolvere analiticamente). In particolare verrà introdotto già dalle primissime lezioni il linguaggio R.

1. Dalla misura della densità del polistirolo alla stima della massa di Sole e Luna.
   • Misure di massa, lunghezze e volume
   • Quante cifre?
   • Misura di volumi di solidi irregolari: Eureka!
   • Pesa più un chilo di piombo o un chilo di polistirolo? Spinta di Archimede;
   • Stima della massa dell'aria dall'equazione dei gas perfetti.
   • Quanto è grande la Terra?
     • misura di Eratostene;
     • misure del meridiano del '700 e definizione del metro.
   • Legge di gravitazione universale e accelerazione di gravità.
   • Misure di g:
     • moto uniformemente accelerato;
     • periodo del pendolo.
   • Esperimento di Cavendish: → massa e densità della Terra.
   • Massa della Luna ipotizzando densità prossima a quella terrestre.
   • Massa della Luna da misure dirette di campo gravitazionale.
   • Dimensioni della Luna:
     • metodo di Aristarco di Samo (ombra durante eclissi);
     • dalla distanza e dall'angolo sotteso.
   • Distanza Terra-Luna:
     • metodo di Aristarco di Samo (transito eclissi);
     • da periodo e accelerazine centripeta (?)
   • Dimensioni del Sole;
   • Distanza Terra-Sole (unità astronomica).
2. Energia
3. Luce e strumenti ottici elementari
4. ...
5. Miscellanea (e link vari):
   • Il salto di Felix Baumgartner: cercare dettagli di v in funzione di t.