Domande Frequenti su Feynman (20.05.2011)

Domande Frequenti su Feynman (20.05.2011)
Feynman è stato un grande fisico, la sua storia è molto peculiare, era un ragazzo dei quartieri periferici di
New York che aveva voglia di studiare. Ha preso il premio Nobel per i suoi studi. F. è stato anche un grande
“appassionato” dell’insegnamento della fisica. I Sei pezzi facili sono una sorta di riflessione
sull’insegnamento della fisica, prendeteli come sono stati scritti, non sono un libro di testo, non dovete
studiarlo ma cercare di capirlo per quanto vi riesce.
Questo sforzo vi potrà essere utile nel vostro futuro insegnamento. Tenete presente che è stato
scritto quasi 50 anni fa e alcune sue riflessioni sulla didattica che esprime nell’introduzione in alcuni casi
sono state recepite, ma altre sono ancora attuali.
Pagine 21-24
1 Perché non è possibile insegnare la fisica enunciando le leggi fondamentali e poi traendone tutte le
possibili conseguenze, ovvero perché non si può fare un insegnamento assiomatico della fisica?
2 Quale è il principio cardine su cui si basa la Fisica e tutte le scienze fisiche (Chimica, Biologia etc.)?
3 Sapresti indicare grosso modo quale è il processo che di solito si segue per formulare le leggi fisiche?
4 Un bravo fisico deve essere anche creativo, o la creatività è solo una dote utile agli artisti?
5 Se hai seguito tutto il corso di Fondamenti di Fisica dovresti potere individuare un principio fisico generale
che nella sua prima formulazione che hai incontrato è sostanzialmente sbagliato ma che poi allargando il
campo dei fenomeni analizzati viene ampliato ed enunciato correttamente.
6 Sapresti indicare una legge fisica che hai incontrato, studiando la meccanica newtoniana, utile per
definire la massa, se per esempio tu avessi definito già il concetto di Forze e di Accelerazione.
7 C’è qualcuna delle leggi fisiche che hai incontrato che hanno una validità limitata alle condizioni fisiche
dell’ambiente che ci circonda?
Pagine 25-48
1 Sai chi è Democrito, e perché Dante se la prende tanto con Lui?
2 Come faresti a far capire ai tuoi piccoli allievi che relazione c’è tra le dimensione di una mela e quella degli
atomi delle sostanze che la compongono?
3 Prova a disegnare molto schematicamente una molecola d’acqua.
4 Per quale meccanismo un gas esercita una forza media non nulla su una porzione di superficie del
contenitore in cui si trova.
5 Sapresti definire cosa si intende per Pressione?
6 Sapresti spiegare in maniera semplice perché un pistone in movimento che comprime un gas lo scalda.
7 Sai mica a che temperatura si trova lo zero assoluto, che succede a quella particolare temperatura.
8 Quali sono i gas che prevalentemente compongono la nostra atmosfera.
9 Che succede alla superficie libera dell’acqua in un bicchiere coperto. E se togliamo il coperchio?
10 Che conseguenza ha sulla temperatura dell’acqua nel bicchiere la veloce asportazione del vapore come
succede se investiamo la superficie con una corrente d’aria?
11 Come si modifica il processo di evaporazione alla superficie del liquido se diminuisco la pressione
dell’aria sovrastante.
12 Sapresti disegnare una molecola di cloruro di Sodio (come si chiama comunemente il cloruro di sodio)
13 Come potresti spiegare schematicamente il processo che conduce allo sciogliersi del cloruro di sodio
nell’acqua.
14 Cosa è uno “ione”.
15 Come ti immagini un cristallo di cloruro di sodio?
16 Sapresti definire ai tuoi piccoli allievi la differenza tra un processo di evaporazione di un liquido e una
reazione chimica, come la combustione del carbonio?
17 Sapresti descrivere a parole le vicente dell’atomo di ossigeno e di carbonio nel fenomeno della
combustione.
18 Cosa è la “chimica organica” e, di converso, cosa è la “chimica inorganica”
19 Come proveresti a convincere i tuoi piccoli allievi che gli atomi esistono?
20 Cosa è il “moto browniano”
21 Cosa sono i raggi X?
23 Fai qualche considerazione (attingendo anche ad altre fonti che non sia il Feynman) sul fatto che tutto
ciò che vediamo attorno a noi è fatto di atomi.
Pagine: 51-71
1 Come riassumeresti in maniera semplice il metodo scientifico?
2 Cosa significa affermare che “capiamo un fenomeno”.
3 Feynman indica tre metodi utili per verificare che le regole del gioco della natura siano “ben trovate”
sapresti descriverli?
4 Sapresti descrivere un tipico processo di integrazione di diverse conoscenze fisiche in diversi campi della
fisica che ha portato ad una “unificazione” nella trattazione del fenomeno stesso.
5 Quale era il “palcoscenico” della fisica agli inizi del XX secolo e quali erano i protagonisti? Quante
particelle si conoscevano all’incirca?
6 La forze che legano gli atomi tra loro sono forse di tipo gravitazionale o di tipo elettrico?
7 Sapresti fare un esempio per far capire quando sono più forti le forze di tipo elettrico da quelle di tipo
gravitazionale?
8 sapresti indicare quale è grosso modo la struttura di un atomo?
9 Quali particelle compongono la struttura del nucleo di un atomo?
10 A cosa sono legate le proprietà chimiche degli elementi?
11 Sapresti indicare a quale fenomeno sono connesse le forze magnetiche?
12 Sapresti fare un esempio semplice per far capire come un campo elettromagnetico si propaghi e
consenta di trasferire informazione?
13 Sapresti indicare delle frequenze o delle lunghezze d’onda tipiche delle onde elettromagnetiche?
14 Quale è il palcoscenico della fisica quantistica?
15 Nella Fisica quantistica possiamo sempre assegnare contemporaneamente la posizione e la velocità di
una particella?
16 Se tu potessi ingrandire un atomo alla dimensione di una sfera di 4 metri di diametro, il nucleo che
dimensione avrebbe?
17 Perché gli elettroni non cascano nel nucleo?
18 La fisica quantistica è deterministica?
19 C’è una sorta di particella associata alle onde elettromagnetiche?
20 Cosa è l’elettrodinamica quantistica?
Pagine 83-93
1 Come la chiamava Galileo la Fisica?
2 La matematica è una scienza naturale?
3 Cosa è la chimica inorganica?
4 Cosa è la tavola periodica degli elementi di Mendeleev?
5 Di cosa tratta la Chimica organica?
6 Sapresti indicare qualche legame tra la Biologia e la Fisica
7 Hai un’idea di cosa sia il “ciclo di Krebs”,senza entrare nei dettagli prova a spiegarlo come lo spiegheresti
ai tuoi piccoli allievi?
8 Cosa è un Isotopo ? Sapresti citaare alcuni isotopi più comuni?
Pagine 99-103
1 Prova a spiegare come gli astronomi hanno capito che le stelle sono fatte degli stessi elementi
fondamentali di cui è fatta la terra.
2 Quando abbiamo in mano del materiale che proviene dallo spazio (meteoritici o materiale lunare) come
facciamo a distinguere dove si è formato.
Pagine 113-136
1 Prova a spiegare il principio della conservazione dell’energia con il gioco dei blocchi per le costruzioni di
“Pierino”
2 Secondo te cosa è una macchina reversibile: per esempio una leva è una macchina reversibile? Un motore
a scoppio è una macchina reversibile?
3 Potresti spiegare quale sarebbe il risultato finale del funzionamento di una macchina reversibile in cui un
peso di 1 Kg scende di un metro e un peso uguale sale alla fine del ciclo di 1,5 metri.
4 Cosa è l’Epitaffio di Stevino?
5 Sapresti elencare alcune forme di energia diverse dall’Energia Cinetica e dell’Energia Potenziale.
Pagine 139-163
1 Sapresti scrivere la legge della gravitazione universale?
2 Secondo te c’è o non c’è un errore di stampa (o un’inesattezza) nella formula a pag 139
3 Keplero è vissuto prima o dopo Dante Alighieri?
4 Sapresti enunciare le leggi di Keplero.
5 Te lo sei letto bene il piccolo paragrafo intitolato “sviluppo della dinamica” a pag.143?
6 Se lo hai letto bene dovresti facilmente rispondere alla seguente domanda: prescindendo dalla resistenza
dell’aria, quali forze agiscono su un pallone calciato verso il portiere durante il suo volo non appena lascia il
piede del calciatore?
7 Hai capito i calcoli che Feynmann fa a pag. 146? con quanto hai studiato per il corso di fondamenti di
Fisica dovresti essere in grado di capirli e di rifarli.
8 Hai meditato un po’ sulla figura 22? perché le due palline collidono?
9 Sa tu dovessi spiegare ai tuoi futuri piccoli allievi cosa gli diresti sulle maree? Galileo era convinto che non
dipendessero dalla Luna e tu?
10 Cosa è una stella doppia?
11 Cosa ha combinato Cavendish?
12 Se la costante G fosse doppia di quello che ha misurato Cavendish quanto peserebbe una massa di 1 Kg
attaccata ad un dinamometro (o a una bilancia elettronica?)
Pagine 163-170
1 Sapresti elencare alcune spiegazioni che sono state alla forza di gravità e perché queste spiegazioni non
convincono.
2 Che rapporto c’è tra la forza di gravità e le forze elettriche.
3 Ma massa e peso sono davvero proporzionali?
4 Questa è veramente una domanda difficile: sapresti piegare perché se il peso non fosse esattamente
proporzionale alla massa gli astronauti non si trovero in una situazione apparente di “assenza di gravità”?
Pagine 173-203
Gli argomenti trattati in queste pagine sono abbastanza complessi, forse però varrebbe la pena di leggere
queste pagine, potrebbero destarvi qualche curiosità.