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Fasi di lavoro
Il lavoro proposto consiste in una serie di osservazioni
ed esperimenti che debbono condurre gli studenti alla definizione del
concetto di forza ed alla sintesi costituita dal principio di azione e
reazione.
Il lavoro è diviso in tre fasi:
I. Manipolazione di oggetti.
II. Interazioni tra corpi in quiete.
III. Interazioni tra corpi in movimento.
Si propone un percorso logico che favorisca:
1) la costruzione di un modello
"dall’interazione alle forze" ricorrendo in modo via via
maggiore al ragionamento astratto per interpretare i fenomeni
osservati. La serie di esperimenti comprende esperimenti di forte
evidenza dimostrativa sull’interazione per contatto (spingere
o tirare) ed a distanza (elettrostatica e magnetica) e termina con
un’indagine sull’attrito radente.
2) il passaggio dal caso delle
interazioni statiche al caso delle interazioni dinamiche. Gli
esperimenti con carrelli in movimento permettono di operare il
confronto tra i risultati delle indagini compiute con sistemi che
interagiscono staticamente e i risultati ottenuti con sistemi in moto
relativo.
NOTA SULL’INTERAZIONE GRAVITAZIONALE:
Non basta lasciar cadere un corpo per concludere che il corpo e la
Terra interagiscono. L’origine dell’idea di
interazione gravitazionale è radicata
nell’astronomia: fu dalla Luna, non dalla mela, che Newton
partì quando la elaborò.
La storia della fisica suggerisce il percorso migliore per ragionare
sull’interazione gravitazionale. Poiché
è molto
difficile studiarla in modo convincente in un laboratorio scolastico,
conviene utilizzare il concetto che se c’è forza
c’è interazione (acquisito con l’aiuto
delle interazioni elettromagnetiche) per costruire una catena di
ragionamenti che, partendo dai sistemi astronomici (Terra-Sole,
Terra-Luna, stelle doppie...) giunga per analogia e con
continuità al quotidiano (Terra - satellite artificiale,
Terra - elefante, Terra - studente, Terra - moscerino...).
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