Physics part 1

Misurare

Quantificare un fenomeno per trasformare le nostre idee in dati precisi.

Misura perfetta

Non esiste: ogni misura presenta una certa incertezza dovuta a strumenti, ambiente e persona che misura.

Grandezza fisica (x)

Una proprietà di un fenomeno che può essere misurata, come lunghezza, massa o tempo.

Misura singola

Il risultato ottenuto misurando una grandezza una sola volta, indicato con xᵢ o x.

Serie di misure

Più misurazioni della stessa grandezza: x₁, x₂, x₃, …, xₙ.

n

Indica il numero totale di misurazioni effettuate.

Valore medio (x̄)

La somma di tutte le misure divisa per il numero di misure. È la migliore stima del valore della grandezza quando ci sono errori casuali.

Incertezza (Δx)

Indica quanto il valore misurato può differire dal valore vero e individua un intervallo di valori plausibili.

Unità dell’incertezza

L’incertezza deve essere espressa nella stessa unità di misura della grandezza.

Notazione della misura

Misura = (Valore medio ± Incertezza) × unità di misura.

Esempio di misura corretta

(15,2 ± 0,1) cm.

Incertezza di una misura singola

È determinata dalla sensibilità dello strumento.

Sensibilità dello strumento

La più piccola variazione che lo strumento riesce a rilevare.

righello con sensibilità 1 mm

L’incertezza della singola misura è ±1 mm.

Errore massimo

Indica quanto le misure possono allontanarsi dal valore medio.

: Formula del risultato finale

x = x̄ ± Δx.

Significato di x̄

È il valore medio, cioè la migliore stima della grandezza misurata.

Significato di Δx

È l’incertezza della misura.

Errore di misura

Una differenza tra il valore misurato e il valore vero della grandezza.

Cause degli errori casuali

Possono dipendere dalla precisione/ripetibilità dello strumento e dall’errore umano.

Accuratezza

Indica quanto una misura è vicina al valore vero.

Precisione / ripetibilità

Indica quanto i risultati delle misure ripetute sono simili tra loro.

Grandezza scalare

Una grandezza descritta solamente da un valore numerico e dalla sua unità di misura.

Esempi di grandezze scalari

: Massa, lunghezza, intervallo di tempo e temperatura.

Grandezza vettoriale

Una grandezza che necessita di intensità, direzione e verso per essere completamente descritta.

Esempi di grandezze vettoriali

Forza, spostamento, velocità e accelerazione.

Vettore

Uno strumento matematico utilizzato per descrivere alcune grandezze fisiche.

Elementi di un vettore

Intensità (o modulo), direzione e verso.

Intensità

Indica la grandezza numerica del vettore.

Direzione

La linea lungo cui agisce o si orienta il vettore.

Verso

Indica in quale dei due sensi della direzione punta il vettore.

Somma di vettori

Si ottiene quando usando il metodo punta-coda

Metodo punta-coda

Si mette la coda del secondo vettore sulla punta del primo

Vettore opposto

Un vettore con stesso modulo e stessa direzione, ma verso opposto.

Vettore nullo

Un vettore con modulo uguale a zero.

Componenti di un vettore

Le proiezioni del vettore lungo due assi cartesiani, generalmente x e y.

Forma delle componenti

(aₓ, aᵧ).

Modulo dalle componenti

Si può trovare usando il teorema di Pitagora: |a| = √(aₓ² + aᵧ²).

Formula della somma

a + b = (aₓ + bₓ, aᵧ + bᵧ).

Formula della differenza

a − b = (aₓ − bₓ, aᵧ − bᵧ).