CONSIDERAZIONI SULLA DIVULGAZIONE ESEMPIO DI SEMPLIFICAZIONE DIDATTICA IL

CONSIDERAZIONI SULLA DIVULGAZIONE ESEMPIO DI SEMPLIFICAZIONE DIDATTICA: IL MOTO PARABOLICO DEI GRAVI

IL PROGRESSO DELL’ERA MODERNA RICHIEDE: • Continui aggiornamenti dei mestieri e delle professioni; • Conoscenze scientifiche per operare scelte decisive nella società; • Trasferimento tecnologico e prodotti di qualità per rendere competitive le aziende.

I GIOVANI • Intendono utilizzare l’apprendimento in situazioni concrete; • Disertano alcune facoltà scientifiche perché offrono ridotte prospettive di lavoro (si rischia nel futuro di rendere incontrollabili le conoscenze già acquisite).

LA RICERCA • Pubblica dispone di fondi insufficienti; • Privata viene svolta in poche aziende, perché le altre (PMI) sono orientate soltanto verso la produzione.

LE TEORIE SCIENTIFICHE AVANZATE • Sono complesse ed ampie; • Contengono una mole enorme di conoscenza ancora da tramutare in applicazioni utili.

NELLA SCUOLA SUPERIORE SI INSEGNA POCO LA FISICA MODERNA PER • • • Difficoltà intrinseche; Costi proibitivi delle apparecchiature; Sistemazione parziale della didattica; Carenze in vari programmi ministeriali; Esiguo numero di ore per l’insegnamento della materia.

LA DIVULGAZIONE SCIENTIFICA PUO’ • • • Rendere comprensibili le concezioni portanti della teoria; Svegliare l’interesse dei giovani; Soddisfare la curiosità delle persone; Fornire importanza alla scienza; Servire a tutti, anche al ricercatore che vuole avvicinarsi ad altri settori del sapere; Favorire la ricerca; Snellire alcune procedure fruibili con competenze adeguate; Essere didattica; Essere popolare, scorrevole, correlata.

PER LA DIVULGAZIONE DIDATTICA DELLA FISICA MODERNA • Esiste molto materiale, ma manca un orientamento unitario; • Diverse spiegazioni sono qualitative perché il formalismo è improponibile.

NELLA DIDATTICA DELLA FISICA CLASSICA • Si trovano svariate applicazioni nella vita quotidiana da interpretare; • Gli studenti si pongono molti quesiti desueti; • Si possono eseguire ed escogitare tanti esperimenti; • Vi sono diversi problemi esterni e interni ai programmi da risolvere; • Alcuni concetti si possono semplificare, ma questo comporta spesso l’esplorazione di numerosi percorsi; • Se i risultati diventano possibili e facili, si ottiene un progresso nella razionalità ed un agevolazione all’apprendimento.

MOTO PARABOLICO DEI GRAVI SEMPLIFICAZIONE • Fenomeno comune; • Trattato nei testi del biennio in modo discorsivo; • Utilizza la trigonometria (duplicazione generata dall’addizione); • Nei licei la trigonometria viene trattata successivamente; • Si possono esperire percorsi alternativi istruttivi ed equivalenti.

COMPOSIZIONE DEGLI SPOSTAMENTI

COMPOSIZIONE DELLE VELOCITA’

TRAIETTORIA PARABOLICA DI UN GRAVE

L’EQUAZIONE DELLA PARABOLA CONSERVA LA SUA FORMA • s = percorso nella direzione di lancio; • z = percorso nella direzione verticale. AL VARIARE DEL PUNTO DI TANGENZA, CAMBIA SOLTANTO Vo.

• LA MATEMATICA VIENE UTILIZZATA PER SPIEGARE I FENOMENI FISICI; • LA FISICA PUO’ SUGGERIRE NUOVI PROCEDIMENTI MATEMATICI.

LO STESSO RISULTATO SI PUO’ OTTENERE CON METODI ANALITICI IN COORDINATE CARTESIANE: § Ricavando il coefficiente angolare della tangente; § Scrivendo l’equazione della tangente; § Sottraendo le ordinate della tangente e della parabola. LA PROCEDURA FISICA RISULTA PIU’ IMMEDIATA PERCHE’ BASATA SULLA TANGENZA DELLA VELOCITA’ ALLA TRAIETTORIA.

L’EQUAZIONE DELLA PARABOLA RIMANE INVARIATA • x = ascissa dal punto di tangenza; • z = segmento verticale tra parabola e tangente. CAMBIANDO IL PUNTO DI CONTATTO, Vox RISULTA COSTANTE.

VERIFICA DELLA PROPRIETA’ PER ALCUNE TANGENTI DELLA PARABOLA y = 4 x – x^2

DALLA TANGENTE ORIZZONTALE SI OSSERVA CHE: o La curva è simmetrica rispetto al suo asse verticale; o I tempi di salita e discesa sono uguali. DALLA TANGENTE INIZIALE DERIVA CHE: § I tempi suddetti valgono Voy/g; § L’altezza massima (Voy)²/(2 g) cresce con l’angolo di tiro.

LA GITTATA E’ PROPORZIONALE A “c”. DIVENTA MASSIMA PER c = Vo/2 ED UN ANGOLO DI TIRO DI 45°.

ANDAMENTO DELLA GITTATA CON L’ANGOLO DI TIRO

METODO ALGEBRICO Per Vox = Voy, cioè per un lancio a 45°, la gittata è massima.

TRAIETTORIE PER ANGOLI DI LANCIO DI 15°, 30°, 45°, 60°, 75°

APPLICAZIONE DEL 1° TEOREMA DI EUCLIDE QUESTA COSTANTE PERMETTE DI CONSIDERARE LA GITTATA COME UNA SEMICORDA DELLA STESSA CIRCONFERENZA.

CONSEGUENZE DIRETTE LA GITTATA: • SI PUO’ MISURARE; • CRESCE FINO AD UN ANGOLO DI TIRO DI 45° E POI DIMINUISCE; • AL MASSIMO E’ IL RAGGIO.

CONSEGUENZA DIRETTA LA GITTATA E’ LA STESSA PER ANGOLI COMPLEMENTARI.

CONSEGUENZA DIRETTA L’ALTEZZA MASSIMA AUMENTA CON L’ANGOLO DI LANCIO.

VERIFICHE POSSIBILI CON UN GETTO D’ACQUA • • CONTINUITA’ DELLA TRAIETTORIA; FORMA DELLA CURVA; VARIAZIONE DELLA GITTATA; MASSIMA QUOTA. PASQUALE CATONE ITIS-LS “F. GIORDANI” CASERTA