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Metodo scientifico
- Osservazione e domanda
- Confronto
- Ipotesi
- Conduzione di un esperimento
- Raccolta e analisi dei dati
- Verifica dell'ipotesi
Una teoria, invece, non è mai definitiva ma viene considerata vera finché non si trovano delle prove che la confutino. -
Osservazioni e misurazioni
Le osservazioni possono essere di tipo…
-qualitative: caratteristiche esteriori
-quantitative: intensità delle caratteristiche La materia può essere investigata a livello…
-macroscopico: osservare un oggetto/fenomeno a occhi nudi
-microscopico: caratteristiche interne (non visibili a occhio nudo) esaminate grazie a strumenti Linguaggio simbolico: descrizione di quello che accade tramite formule -
Sistema internazionale
Grandezza fisica: proprietà che può essere misurata
La comunità scientifica internazionale ha identificato 7 grandezze a sé stanti, le grandezze fondamentali (da cui derivano le grandezze derivate):
-lunghezza (l) —> metri (m)
-massa (m) —> kilogrammi (kg)
-tempo (t) —> secondi (s)
-intensità di corrente elettrica (I) —> ampere (A)
-temperatura (T): Kelvin (K)
-quantità di sostanza (n) —> mole (mol)
-intensità luminosa (iv[–> 'v' sotto]) —> candele (cd) -
Notazione scientifica
Per i multipli e sottomultipli delle misure si usano prefissi e la notazione scientifica*:
—> numeri più piccoli:
· 10(1)= deci- (d-)
· 10(2)= centi- (c-)
· 10(3)= milli- (m-)
· 10(6)= micro- (µ-)
· 10(9)= nano- (n)
· 10(12)= pico- (p-)
—> numeri più grandi
· 10(-1)= deca- (da-)
· 10(-2)= etto- (h-)
· 10(-3)= kilo- (k-)
· 10(-6)= mega- (M-)
· 10(-9)= giga- (G-)
· 10(-12)= tera- (T-) *Notazione scientifica: modo di esprimere un numero in modo esponenziale -
Grandezze estensive
› Estensive: proprietà fisiche di un materiale che dipendono dalla dimensione del campione. Esempi:
-lunghezza (l): metro adatto per misurare molti oggetti della vita quotidiana
-volume: grandezza derivata dalla lunghezza (mxmxm), capienza -
Grandezze intensive
› Intensive: proprietà fisiche di un materiale che non dipendono dalla dimensione del campione. Es:
-temperatura: quanto un corpo è caldo/freddo; strumento: termometro (capacità di un fluido di dilatarsi, es mercurio/galinstan); scala Celsius (0° = ghiaccio; 100° = ebollizione); scala Kelvin (273,15° = zero assoluto —> + 273,15° alla scala Celsius); scala Fahrenheit (32° = ghiaccio; 212° = ebollizione)
-densità: massa (proprietà estensiva) ÷ volume (proprietà estensiva); dipende da temperatura -
Energia e calore
[ ] = si misura in…
s = spostamento [m]
t = tempo [s]
v = velocità = s/t = [m/s] –> 10m/s = 36km/h
a = accelerazione = v/t = [m/s^2]
m = massa [kg]
C = calore –> trasferimento del calore di un corpo più caldo a uno più freddo [cal]
F = forza = m • a = [kg • m/s^2] = [N] (newton)
L = lavoro = F • s = [kg • m^2/s^2] = [N • m] = [J] -
Errori nelle misurazioni
Due tipi:
1. Accidentali: errore legato alla variazione della condizione di misurazione
2. Sistematici: errori legati allo strumento con cui si misura un
valore x
-media aritmetica (x¯)
-errore assoluto (eₐ) –> (valore massimo - valore minimo) ÷ 2
-errore relativo (eᵣ) –> eₐ ÷ x¯
-errore percentuale (eₚ) –> eᵣ · 100% Per garantire maggiore accuratezza e precisione, occorre ripetere più volte l'esperimento -
Cifre significative e arrotondamento
Cifre significative: tutte le cifre certe di una misurazione + la prima cifra incerta
-tutti i numeri diversi da zero (sì)
-gli zeri che si trovano tra due cifre significative (sì)
-zeri che precedono a sinistra un numero significativo (no)
-gli zeri terminali a destra di una cifra decimale (sì) Arrotondamento:
-se la prima cifra da eliminare è <5, la precedente rimane uguale
-se la prima cifra da eliminare è >5, la precedente aumenta di 1
-se la prima cifra da eliminare è =5, è indifferente -
Raccolta e analisi dei dati
Tabelle e grafici:
-raccogliere con ordine dati provenienti da osservazioni e misurazioni
-bisogna individuare le variabili e selezionare le unità di misura e lo strumento idonei