Fisica

La fisica è una materia centrale di studio in tutta l'istruzione formale. È importante per tutti e offre una finestra per comprendere l'universo. Alcuni pensano alla fisica come al 'coltellino svizzero' della scienza.

Anche gli studenti di ingegneria, chimica e biologia affrontano molti argomenti di fisica. Una buona conoscenza delle basi della fisica può aiutarti a comprendere problemi tecnici e modelli in altri campi della scienza e dell'ingegneria.

Non importa in quale classe tu sia o quale scuola stia frequentando, StudySmarter ha qualcosa per tutti! Dai moderni acceleratori di particelle alla più semplice altalena, tutti i dispositivi e i fenomeni del mondo includono la fisica.

In che modo StudySmarter può aiutarmi con la fisica?

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Evoluzione della fisica

La parola "fisica" deriva dal greco antico (sebbene la fisica sia più antica) e significa "conoscenza della natura". Altre culture la conoscevano come "studio dei fenomeni naturali" e le conoscenze ottenute venivano utilizzate per prevedere, calcolare e realizzare applicazioni, tra cui:

• Rudimenti di galvanotecnica della civiltà Moche dell'antico Perù, intorno al 100-700 d.C.

• Studi sul magnetismo nell'antica Cina, intorno al 400 a.C.

• Metodo scientifico e riproducibilità dei risultati nell'antico Egitto/Iran, intorno al 1000 d.C.

• Previsione di eventi astronomici sulla base di osservazioni e misurazioni in Messico, intorno al 500 a.C.

• Prima teoria dell'atomismo in India, intorno al 200-600 a.C.

Dagli antichi acquedotti romani alla moderna tecnologia spaziale, la fisica è stata a lungo uno strumento per creare e sviluppare soluzioni, consentendoci di modificare il nostro mondo.

Nei tempi moderni, la fisica è maturata in un sistema di conoscenze che viene utilizzato a qualsiasi scala, dagli atomi alle galassie, e in ogni disciplina, dalla medicina all'ingegneria.

Più nello specifico, la fisica classica comprende leggi e concetti dall’epoca di Newton alla fine del XIX secolo e può essere suddivisa in meccanica, termodinamica, acustica, ottica ed elettromagnetismo.

Agli inizi del XX secolo i principi della fisica classica vennero tuttavia messi in discussione. La fisica classica non era infatti in grado di spiegare fenomeni come l’effetto fotoelettrico e la radiazione di corpo nero. Queste difficoltà portarono alla formulazione di nuove ipotesi e alla conseguente elaborazione di nuove teorie.

Di fondamentale importanza furono la teoria della relatività e della meccanica quantistica che in effetti segnarono la nascita di quella che si chiama fisica moderna.

Fisica teorica e fisica sperimentale

La fisica si divide in fisica teorica e fisica sperimentale.

La fisica sperimentale osserva andamenti che la fisica teorica cercherà in seguito di descrivere. Mentre la fisica teorica realizza previsioni e modelli, la fisica sperimentale può corroborare queste osservazioni.

Fisica applicata

Anche se la fisica può essere altamente teorica, molte conoscenze sono convertite in applicazioni. Ecco un elenco di settori che utilizzano la fisica:

• Medicina: Tecniche di imaging per osservare le parti interne del corpo utilizzando il suono o radiazioni, radioterapia per colpire le cellule tumorali, ottica per impianti nell'occhio, creazione di dispositivi per l'endoscopia.
• Ingegneria meccanica: Progettazione di dispositivi modellati secondo le leggi del movimento e delle interazioni di scambio di energia.
• Aerospazio: Aerodinamica teorica applicata alla progettazione di aerei e altri velivoli.
• Industria energetica: Applicazioni degli scambi termici ed energetici e studio dell'elettricità per generazione e consumo di energia.
• Ingegneria elettrica ed elettronica: conoscenze applicate/teoriche di modellazione, progettazione e creazione di circuiti, dispositivi elettronici e reti elettriche.
• Sensori: Utilizzati in chimica fisica, ingegneria termica, ottica e altri settori per creare dispositivi in grado di misurare i dati.
• Ottica: Applicazioni per il rilevamento e la manipolazione della luce visibile e di altri spettri elettromagnetici.
• Navale: Meccanica dei fluidi e applicazioni alla tecnologia marittima e navale.
• Materiali e strutture: Conoscenza delle forze applicate a strutture e oggetti. La composizione dei materiali e il modo in cui questa composizione può influire sulle strutture o sugli oggetti utilizzati nell'edilizia, nella medicina e in altri settori.
• Industria alimentare: applicazioni che vanno dalla sterilizzazione all'analisi dei campioni.

Argomenti di fisica su StudySmarter

StudySmarter tratta i seguenti argomenti di fisica.

• Grandezze fisiche e unità di misura: Utilizzo delle unità di misura, stima degli errori nelle nostre misure, cifre significative, uso di vettori e scalari.
• L'equilibrio dei corpi solidi e dei fluidi: Momento di una forza, coppie di forze e leve, baricentro. Pressione idrostatica, principio di Archimede, legge di Stevino, principio di Pascal.
• Meccanica: Cinematica, leggi della dinamica, forze. Energia cinetica, energia potenziale, lavoro di una forza, momento angolare. Leggi di conservazione, urti, gravitazione.
• Termodinamica: Calore, transizioni di fase e trasmissione del calore. Trasformazioni termodinamiche, gas perfetti e reali. Primo principio della termodinamica, secondo principio della termodinamica, concetto di entropia.
• Elettromagnetismo: Campo elettrico, legge di Coulomb, potenziale elettrico. Corrente elettrica e applicazione dell'elettricità ai circuiti di base. Campo magnetico, campo magnetico terrestre, equazioni di Maxwell.
• Onde: Leggi e caratteristiche che possono essere applicate ai fenomeni ondulatori. Proprietà del suono, effetto Doppler, onde elettromagnetiche.
• Ottica: La luce, leggi dell'ottica geometrica, lenti e specchi e strumenti ottici. Rifrazione, diffrazione e interferenza.
• Relatività ristretta: Postulati della relatività ristretta, dilatazione temporale, contrazione delle lunghezze, massa ed energia relativistica.
• Fisica quantistica: punti di svolta nella fisica come l'interpretazione dell'effetto fotoelettrico e della radiazione di corpo nero. Modello atomico di Bohr, dualismo onda-particella, principio di indeterminazione di Heisenberg.
• Astronomia: Strumenti di osservazione come telescopi e loro funzionamento. Classificazione delle stelle. Accenni di cosmologia.

Matematica e fisica

La fisica richiede la comprensione di alcune aree della matematica, tra cui:

• Calcolo.

• Equazioni differenziali.

• Statistica.

• Probabilità.

• Algebra.

• Analisi matematica.

Flashcards, riassunti e contenuti di fisica

StudySmarter fornisce riassunti, punti chiave e flashcard per ogni argomento.

• Riassunti: I riassunti aiutano a comprendere la materia in modo più intuitivo senza perdere di vista l'aspetto tecnico della fisica. Includono formule chiave ed esempi facili da seguire, e il contenuto è intuitivo e accessibile.

• Punti chiave: Informazioni da ricordare di ogni riassunto.

• Flashcards: Domande che ti mettono alla prova su ciò che hai letto e compreso. Le domande mescolano i contenuti dell'articolo letto, mettendoti alla prova in modo non lineare. Le flashcard includono alcuni problemi più semplici con suggerimenti su come risolverli, domande teoriche e domande a scelta multipla.