La fisica è considerata una delle aree più affascinanti delle scienze. Il motivo è molto semplice: studiare fisica significa imparare a conoscere non solo i fenomeni naturali che ci circondano ma anche quelli dell'universo.

Studiare fisica, o meglio, le proprietà della materia e dell'energia, è infatti fondamentale per avere una migliore comprensione dell'universo e delle origini della terra. Trattandosi di una scienza, lo studio della fisica si basa sull'osservazione, la formulazione di ipotesi e la sperimentazione in ambiti diversi.

L'industria moderna deve lo sviluppo tecnologico all'applicazione delle leggi della fisica!

Cerchiamo di capire meglio la fisica, che cosa studia, le sue branche e perché questa scienza è così importante.

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Perché studiare fisica da adulti o bambini?

La fisica è considerata una delle scienze più antiche dell'umanità. Il suo ambito di studi è piuttosto vasto e va dagli elementi al funzionamento dei macchinari che usiamo nella nostra vita quotidiana. Cominciando a studiare fisica alle elementari e medie i bambini imparano a conoscere i concetti di temperatura e calore, la trasformazione dell'energia o le origini di una tecnologia a loro molto cara come la TV digitale.

Lo sapevi che gli studi ottici sono una branca della fisica?
L'ottica studia come si formano le immagini!

Per capire meglio i fenomeni fisici è necessaria una base anche in altre materie collegate come la chimica e la matematica. In questo senso la fisica è una materia multidisciplinare. Grazie alla relazione della fisica con le altre discipline gli studenti possono imparare a conoscere i diversi fenomeni della natura.

Molte persone considerano la ricerca nell'ambito della fisica piuttosto astratta per via del numero di teorie, concetti e formule esistenti. Attraverso questa disciplina è possibile spiegare diversi fenomeni che ci circondano. Ecco perché la fisica è così importante: permette allo studente di capire il mondo circostante.

Si può cominciare a studiare fisica online?

Esistono quattro modi principali per studiare fisica: leggendo libri, facendo degli esperimenti di fisica, assistendo a corsi di fisica in aula e online e risolvendo esercizi. Per quanto riguarda i libri, si può studiare fisica a ogni età partendo dai libri scolastici.

Puoi anche leggere i classici della fisica e le opere di grandi scienziati:

  • La grande storia del tempo, Stephen Hawking
  • Buchi neri e universi neonati, Stephen Hawking
  • La natura dello spazio e del tempo, Stephen Hawking
  • De Motu, Galileo Galilei
  • La bilancetta, Galileo Galilei
  • Principi matematici della filosofia naturale, Isaac Newton

Per quanto riguarda le lezioni di fisica online, puoi assistere alle videolezioni di fisica per principianti per capire le basi della materia e approfondire i tuoi studi. Magari un giorno potresti diventare un professionista nell'area della fisica!

Fare esperimenti in laboratorio è molto utile per capire meglio la fisica. A scuola ci sono anche laboratori di fisica dove condurre esperimenti in gruppo. Se sei allo scientifico potresti trovare anche l'esame di fisica alla maturità, per cui è importante conoscere le basi anche attraverso esperimenti empirici.

Le principali scoperte della fisica

Nel corso della storia della fisica, e dell'umanità, ci sono stati degli eventi chiave che hanno dato una spinta notevole alle scoperte scientifiche e rivoluzionato il nostro modo di vivere.

Queste sono le principali scoperte nell'ambito della fisica:

Il principio di Archimede

Nel 250 a.c. è stato sviluppato il Principio di Archimede. Lo scienziato greco ha scoperto che quando un corpo è immerso in un fluido, su di esso viene esercitata una forza verticale di pari peso del liquido.

La teoria di Copernico

Nel 1514 Nicolò Copernico sviluppò una teoria sul sistema solare che ipotizzava che fosse il sole al centro dell'universo e non la terra, come fino ad allora si era creduto.

Le leggi di Newton

Nel 1613 Isaac Newton elaborò il principio di inerzia che fornì da base per la teoria odierna sulla forza di gravità. Nel 1687 Newton teorizzò la legge della gravitazione universale, principi espressi nell'opera "Principi matematici della filosofia naturale".

La fisica elettrica studia la creazione e diffusione di questo tipo di energia.
Lo studio dei fenomeni elettrici ti aiuta a capire come si genera l'energia nelle lampadine!

La legge di Coulomb e la teoria atomica di Dalton

Nel 1785 Charles Coulomb creò l'equazione per calcolare la forza di attrazione tra due corpi dotati di una carica. Nel 1803 fu elaborata la teoria atomica a partire dagli studi di Lavoisier (teorizzatore della legge sulla conservazione della massa), Proust (ideatore della legge delle proporzioni definite) e Dalton.

Studi su energia cinetica ed elettromagnetica

Nel 1806 Young sviluppò una teoria sull'energia cinetica, affermando che esiste una proporzione tra il movimento dei corpi e la quantità di movimento. Nel 1831 Faraday studiò l'induzione elettromagnetica a partire dalla percezione del flusso del campo magnetico.

Onde elettromagnetiche e raggi X

Nel 1887 Heinrich Hertz dimostrò l'esistenza delle onde elettromagnetiche e nel 1895 fu un altro fisico tedesco, Rontgen a scoprire i raggi X. L'anno successivo, nel 1886, Becquerel scoprì l'esistenza delle emissioni di radiazioni in determinati corpi. Nel 1897, Jospeph Thomson scoprì l'elettrone.

Gli studi di Einstein e Rutheford

Nel 1905 Albert Einstein scrisse tre articoli memorabili sull'effetto fotoelettrico, il moto browniano e gli studi sulla relatività speciale. Nel 1911, Rutheford scoprì il nucleo atomico e nel 1916 Einstein analizzò le relazioni tra spazio e tempo creando la teoria della relatività generale.

La meccanica quantistica

Nel 1980 Richard Feynman sviluppò i computer quantistici e nel 2015 sono state identificate le onde gravitazionali. In questo stesso anno sono stati fotografati dei buchi neri, facendo così un enorme passo avanti per lo sviluppo ulteriore della fisica.

Le principali branche della fisica

Diverse aree della fisica vengono studiate nella scuola dell'obbligo e costituiscono il programma di fisica delle superiori.

La meccanica fa parte da subito del programma scolastico di fisica.
Elementi di fisica meccanica si studiano fin da bambini!

Meccanica

La fisica meccanica studia il moto e lo stato di riposo dei corpi. La meccanica si divide in tre aree: dinamica, statica e cinematica. Questa branca della fisica è una delle prime ad essere affrontate a scuola, con diversi gradi di approfondimento in base all'età degli alunni e all'indirizzo di studi.

Tramite gli studi sulla fisica meccanica è possibile comprendere i seguenti argomenti:

  • Flusso dei fluidi
  • Traiettoria delle particelle e dei razzi
  • Traiettoria dei corpi in caduta libera
  • Movimenti di macchinari e apparecchiature

La cinematica è l'area della fisica meccanica che studia i moti dei corpi senza prendere in considerazione le cause di tali movimenti, cosa che invece fa la dinamica. Infine la statica analizza le condizioni che mantengono un corpo in equilibrio.

Meccanica ondulatoria

Questa branca della fisica studia i movimenti ondulatori, le forme e i mezzi di propagazione delle onde. Dato che le onde sono presenti in ogni studio della fisica, la meccanica ondulatoria ne è una parte fondamentale.

Le idee principali riguardano le onde meccaniche, che trasportano energia, e le onde impulsive, una deformazione che avviene in un punto della materia e si propaga nel tempo. Puoi vedere un impulso semplicemente guardando le onde del mare. Per approfondimenti, puoi sempre studiare fisica allo scientifico o in un istituto tecnico.

Ottica

L'ottica studia i processi di formazione delle immagini, analizzando le frequenze dell'ultravioletto, dell'infrarosso e del visibile. Grazie all'ottica è possibile studiare fenomeni come le onde radio, i raggi X e le microonde. Gli ambiti di studio dell'ottica includono:

  • Ottica quantistica, lo studio delle relazioni tra la materia e le onde elettromagnetiche.
  • Ottica elettromagnetica, lo studio delle onde elettromagnetiche con enfasi sui fenomeni di polarizzazione e anisotropia, rifrazione e trasmissione.
  • Ottica ondulatoria, lo studio della frequenza delle onde, con particolare attenzione all'interferenza e alla diffrazione.
  • Ottica geometrica, lo studio della trasmissione della luce a partire da specchi e lenti, in particolare i fenomeni della rifrazione e della riflessione.

Studi sull'elettricità

La fisica classica studia i fenomeni magnetici ed elettrici ed è divisa in questi settori:

  • Elettrostatica: studia i fenomeni generati dalle cariche elettriche stazionarie nel tempo.
  • Elettrodinamica: studia gli effetti generati dalle cariche elettriche che sono in movimento.
  • Elettromagnetismo: studia gli effetti prodotti in un ambiente in cui le cariche elettriche incontrano il movimento.

Fisica moderna

La fisica quantistica è l'avanguardia della fisica moderna.
La fisica quantistica è una delle principali branche della fisica moderna!

Alla fine del XIX secolo molti dei concetti di fisica che studiamo attualmente erano già stati trattati. In questo periodo florido, Einstein, Bohr e Planck aprirono la strada alla fisica moderna con la teoria della relatività e la fisica quantistica. Anche il principio di indeterminatezza è stato teorizzato in questo periodo.

Se vuoi ottenere dei buoni voti in fisica, devi imparare a conoscere le basi della materia, il suo sviluppo nel corso dei tempi e il modo in cui la fisica influenza la nostra vita quotidiana.

Puoi pensare alla fisica come l'evoluzione scientifica della filosofia che tenta di spiegare le origini della nostra storia, dei fenomeni del nostro pianeta e di quelli dell'universo. La fisica è anche motore di sviluppo tecnologico perché molte delle cose che diamo per scontate, come l'elettricità, derivano proprio da questi studi.

Se riesci a ricondurre la fisica al mondo intorno a te, facendo esperimenti ed esercitazioni con cui è più facile ricordare i vari principi, non sarà difficile ottenere un buon voto a scuola o prepararti a studiare fisica all'università.

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Catia

Traduttrice e scrittrice con una passione per le lingue