La Scienza e il suo metodo

La scienza ed il suo metodo

In 5 minuti…..

Chi sono gli scienziati ? Cosa fanno ? Rispondi sul quaderno scrivendo un breve testo (max 4-5 righe) in cui spieghi chi sono e cosa fanno gli scienziati

Lo scienziato è…...

Una persona molto curiosa! Egli osserva quello che vede intorno a sé e cerca di capire come queste cose sono fatte e come funzionano. “Come è fatto?”; “Come funziona?” sono queste le principali domande che si pone lo scienziato. Per rispondere a queste domande lo scienziato usa un particolare metodo chiamato Metodo scientifico (Metodo Sperimentale)

Galileo Galilei

Galileo Galilei è stato il primo scienziato moderno, cioè il primo a studiare la natura applicando il metodo scientifico.

Lo scienziato OSSERVA e RAGIONA

In che modo spieghereste questa osservazione? Bisogna fare qualche ipotesi…......

Lo scienziato fa ESPERIMENTI

Per esempio:

• Come organizzeresti un esperimento per stabilire quale di queste palline rimbalza di più ?

Come si conducono gli esperimenti scientifici ?

• Si isola il fenomeno e lo si riproduce in condizioni controllate
• Si descrive il fenomeno in termini quantitativi mediante misurazioni ripetute
• Raccolta dati (tabelle, grafici)
• Si scrive una RELAZIONE DI LABORATORIO in modo che l'esperimento sia ripetibile da altri
• Condivisione dei risultati (Comunità Scientifica)

Lo scienziato DESCRIVE

Lo scienziato osserva con attenzione ciò che accade e lo descrive. Una descrizione può essere

• qualitativa: viene fatta attraverso le parole
• quantitativa: viene fatta attraverso misure e conteggi

Lo scienziato descrive ciò che lo circonda in modo quantitativo utilizzando la MATEMATICA .

Lo scienziato MISURA

Tutto ciò che si può misurare è chiamato grandezza fisica. Per effettuare una misura occorrono

• un'unità di misura.
• uno strumento di misura

Misurare significa contare quante volte l'unità di misura scelta è contenuta nella grandezza che stiamo misurando

Unità di misura

Un tempo si utilizzavano unità di misura diverse da quelle odierne. Usare le spanne è comodo per misurare qualcosa, ma ognuno ha una spanna diversa da quelle degli altri! Storia del metro

da Youmath

Unità di misura

Quando popoli diversi commerciavano tra loro era difficile convertire ogni misura in un’altra. Così spesso sistemavano su un palazzo della città delle aste per confronta- re le unità.

Unità di misura di lunghezza usate a Senigallia da Scienzeascuola.it

Unità di misura

Misura la lunghezza della tua spanna, lunghezza e larghezza della mano, del pollice, del piede e del tuo passo. Potrebbero esserti utili!

Strumenti e unità di misura

La sensibilità di uno strumento è la più piccola unità che lo strumento è in grado di distinguere e misurare La portata è il valore massimo che uno strumento può misurare

Le scienze

Strumenti di misura

In alcuni casi possiamo ottenere

ci danno la

misura diretta della grandezza (la leggiamo direttamente sulla scala dello strumento)

misura indiretta della grandezza

grazie a

formule matematiche(ossia mediante operazioni)

Unità di misura: il Sistema Internazionale (S.I.)

In tempi recenti (1960) a livello internazionale è stato istituito il Sistema Internazionale delle unità di misura (S.I.). L’Italia lo ha adottato legalmente nel 1982.

I paesi del Commonwealth (ossia quelli che appartenevano all’impero britannico) spesso utilizzano ancora le vecchie misure, pur avendo aderito al S.I..

Paesi che non hanno ancora adottato ufficialmente il S.I.

Il S.I.: grandezze e unità di misura

Comprende 7 grandezze fondamentali, da cui si ricavano tutte le altre (grandezze derivate).

Il S.I.: strumenti di misura

Strumento di misura

nastro metrico, rotella metrica

bilancia

orologio, cronometro

amperometro

termometro

fotometro

Il S.I.

Altre unità di misura convenzionali non fanno parte del S.I., ma vengono tuttora usate: minuto (min) = 60 s ora (h) = 60 min = 3600 s grado Celsius (°C) ettaro (ha) = 10 000 m2 tonnellata (t) = 1 000 kg ed altre.

Multipli e sottomultipli

Come sapete già, oltre alle unità di misura, si utilizzano i loro multipli e sottomultipli, aggiungendo i relativi prefissi.

Multipli e sottomultipli: le lunghezze

A partire dal metro, i multipli sono 10, 100, 1000 volte più grandi, mentrei sottomultipli sono 10, 100, 1000 volte più piccoli.

km hm dam m_. dm cm mm

x 10

: 10

x 10

: 10

x 10

: 10

x 10

1 dam = 10 m1 m = 10 dm

: 10

x 10

: 10

x 10

Ci vogliono 10 m per fare 1 damCi vogliono 10 dm per fare 1 m

: 10

Convertire le lunghezze

Per fare le conversioni ci può aiutare una tabella.Attenzione! 5 m = 5 · 10 dm = 50 dm

: 10n ← → x 10n

Convertire le lunghezze

: 10n ← → x 10n

Convertire le lunghezze

Quando occorrono multipli/sottomultipli molto alti/bassi, si preferisce saltare di 1000 in 1000:

:103 ← :103 ← :103 ← → x103 → x103 → x103

Le grandezze derivate: l’area di una superficie

Si ricavano moltiplicando o dividendo tra loro le grandezze fondamentali. Ad esempio, l’area di una superficie si ottiene moltiplicando la lunghezza per se stessa: A = l · l = l2

Il volume (cioè lo spazio occupato da un corpo) si ottiene moltiplicando la lunghezza per se stessa per tre volte (ossia la potenza alla terza): V = l · l · l = l3

Ha un volume maggiore un foglio di carta o una caramella?

Un foglio in formato A4 sembra piatto, ma ha uno spessore.Calcoliamone il volume partendo da quello di una risma di carta (500 fogli):

Vrisma = a · b · c =

Vfoglio=Vrisma: 500 =

Vcaramella= 0,5 cm · 1,0 cm · 1,8 cm =

sono le sue dimensioni

Le grandezze derivate

Un altro esempio di grandezza derivata è la velocità, data dal rapporto (ossia la divisione) tra spazio percorso (una lunghezza, indicata con s) e tempo impiegato a percorrerlo: v = s : t

Calcola la velocità di Usain Bolt alle olimpiadi del 2009s = 100 m t = 9,58 s v =

Lo scienziato osserva la MATERIA

La materia è tutto ciò che ha una massa ed occupa un volume (ossia uno spazio). La massa è la quantità di materia di un corpo.

La massa non è il peso

La massa non va confusa con il peso, che invece è la forza di gravità che attira i corpi verso il suolo (verso il centro di gravità del pianeta). È la forza con cui il pianeta attira una certa massa edipende dall’accelerazione di gravità.

La massa non è il peso

L’astronauta sulla Luna ha massa? Ha peso?

https://www.youtube.com/watch?v=S_lfGbucSyU

Il peso, o meglio, la forza peso

Il peso è una forza e viene rappresentato con una freccia. Non è uguale su tutta la Terra.

Il peso, o meglio, la forza peso

Il peso è una forza e viene rappresentato con una freccia.

La forza peso

La forza è una grandezza derivata e si ottiene moltiplicando la massa per l’accelerazione di un corpo: F = m · a La massa (in kg) si misura con la bilancia a due piatti, mentre l’accelerazione (in m/s2) si può calcolare.

Le unità di misura sono: F = m (kg) · a (m/s2)e si possono riunire in una sola, il Newton: N = kg · m/s2 Quindi la forza si esprime in Newton.

La forza peso

Il peso (P) è una forza che attira i corpi verso il suolo: l’accelerazione da considerare è quella di gravità (g), che sulla Terra è mediamente g = 9,8 m/s2 P = m · g

N = Newton, l’unità di misura delle forze

60 kg

9,8 m/s2

cioè 588 kg·m/s2 = 588 N

Ad esempio: se una persona ha una massa di 60 kg, il suo peso sulla Terra sarà:

Massa e peso

La nostra massa non varia nell’universo.

Massa e peso

Invece il peso dipende dalla dimensione del pianeta su cui ci troviamo.

Massa e peso

Per ottenere il volume di un parallelepipedo possiamo:

cilindro graduato

Calcola il volume del tuo libro di scienze

Vfinale

V = Vfinale-Viniziale

Viniziale

V = lunghezza • altezza • larghezza

misura direttadella grandezza (lettura sullo strumento di misura)

misura indiretta della grandezza(ottenuta con un’operazione matematica)

acqua

Il volume è lo spazio occupato da un corpo (una porzione di materia)

• si misura in metri cubi (m3)

• se la materia è liquida si usa come unità di misura il litro (l)

Per riempire un decimetro cubo serve esattamente 1 litro

Per ottenere il volume di un parallelepipedo possiamo:

cilindro graduato

Calcola il volume del tuo libro di scienze

Vfinale

V = Vfinale-Viniziale

Viniziale

V = lunghezza • altezza • larghezza

misura direttadella grandezza (lettura sullo strumento di misura)

misura indiretta della grandezza(ottenuta con un’operazione matematica)

acqua

La Densità

A parità di volume, due sostanze diverse hanno due masse diverse. In una stessa unità di volume è contenuta meno materia o più materia a seconda del materiale che si considera

La quantità di materia contenuta in una unità di volume è una proprietà caratteristica di ciascun materiale e si chiama DENSITA’ La densità è uguale al rapporto tra la massa (m) di un corpo e il suo volume (V). La densità esprime quanto la materia in una sostanza è concentrata nello spazio: nel ferro, dove la densità è maggiore, la materia è più concentrata

L'unità di misura della densità è data dunque dal rapporto tra l'unità usata della massa, il kilogrammo (kg), e quella usata per il volume, metro cubo (dm3): si scrive kg/m3 e si legge “kilogrammi su metri cubo” si può trovare espressa anche in g/cm” (grammi su centimetri cubi):

Densità e galleggiamento

La densità è la proprietà che determina il galleggiamento delle sostanze. Soltanto le sostanze che hanno densità minore di quella dell'acqua, come il sughero o l'olio, galleggiano sull'acqua.

Peso specifico

Il peso specifico di una sostanza è il peso di un oggetto di quella sostanza diviso per il volume che esso occupa Il peso di un oggetto è la forza di gravità che lo attira verso il centro della Terra, ed è proporzionale alla massa dell'oggetto. Perciò il peso specifico di una sostanza è proporzionale alla sua densità.

COMPITO

Studia la DENSITA’ sul quaderno e a pag 42 fai es LABORATORIO DELLE COMPETENZE a pag 43

Gli stati fisici della materia

Solido

Liquido

Aeriforme

Le grandezze derivate

Un altro esempio di grandezza derivata è la velocità, data dal rapporto (ossia la divisione) tra spazio percorso (una lunghezza, indicata con s) e tempo impiegato a percorrerlo: v = s : t

Calcola la velocità di Usain Bolt alle olimpiadi del 2009s = 100 m t = 9,58 s v =

Multipli e sottomultipli: le masse

Lo stesso procedimento vale per le masse, in cui si parte dal kg.

Tg Gg Mg kg_. hg dag g

x103

x103

:103

1 dag = 10 g1 kg = 10 hg 1 Mg = 1000 kg

:103

x103

:103

x10

: 10

x10

: 10

x10

: 10

Multipli e sottomultipli: le aree

A partire dal metro quadrato, i multipli sono 100, 10˙000, 1˙000˙000, ... volte più grandi (ossia 102, 104, 106, 102n volte), mentrei sottomultipli sono 100, 10˙000, 1˙000˙000, ... volte più piccoli (ossia 1/102, 1/104, 1/106, 1/102n volte).

Ricordate che: 1/102 = 1 = 1 : 102 = 10-2 = 0,01 = 1 centesimo 102

Multipli e sottomultipli: le aree

km2 hm2 dam2 m2_. dm2 cm2 mm2

per fare 1 dam2 ci vogliono 100 m2

x 100

: 100

x 100

: 100

x 100

per fare 1 m2 ci vogliono 100 dm2

: 100

x 100

: 100

x 100

: 100

x 100

: 100

Convertire le aree

: 102n ← → x 102n

Lo scienziato osserva la materia

Caratteristiche della materia

Volume

Gli stati della materia