Il Principio dell’impenetrabilità dei corpi: dal compagno di banco agli infiniti punti di una retta


                                         

Per iniziare lo studio delle scienze è di fondamentale importanza conoscere la proprietà fisica dell'impenetrabilità della materia, descritta dal principio che recita:
“Se un corpo costituito da materia occupa uno spazio, questo spazio non può essere occupato da un altro corpo”. 
Agli studenti si potrebbe fare una domanda semplicissima: “sei al tuo banco... Può essere seduto al tuo stesso posto il tuo amico?”. Ovviamente no, e se l'altro “corpo”, ossia il tuo amico, volesse sedersi lì dovresti spostarti.
O ancora un altro esempio: “sulla cattedra c’è la penna... Al posto della penna ci può essere la matita?!". 

Questo principio ricorrerà spesso nei vari esperimenti, come nel manometro ad aria libera che trovate in questo altro post (“il palloncino serve solo per giocare?”). Nell'esperimento che trovate nella presentazione powerpoint del post linkato sopra, si vede che nel tubicino ad U c’è dell’acqua e quando noi mettiamo il palloncino gonfio all’imboccatura destra del manometro, l’aria spinge l’acqua verso sinistra prendendo il suo posto. Inoltre il manometro è tarato in maniera tale da calcolare il peso dell’aria contenuta nel palloncino, perché la misura in cm dell’acqua spostata dall’aria, ci dà la misura in grammi dell’aria che dal palloncino si è riversata nel tubicino.

E ancora, per gli studenti più grandi, si può utilizzare questo principio quando si spiega il riferimento cartesiano del piano, a cui obbediscono le coordinate di un punto del piano. Ad ogni punto corrisponde infatti, in maniera inequivocabile la sua posizione nel piano, data appunto dalla sua ascissa e dalla sua ordinata.



Il piano cartesiano si può capire meglio con il gioco della battaglia navale, utilizzando un foglio a quadretti,e posizionando le navi da guerra sui punti di intersezione delle rette orizzontali con le rette verticali del piano.

PER TOGLIERE IL VOLUME CLICCARE SUL SIMBOLO DELLA NOTA IN BASSO A SINISTRA


Da qui si può fornire un esempio di come dalla costruzione della griglia di un semplice piano cartesiano si arriverà poi alle carte stradali della propria città o qualunque altra carta geografica.


E ancora... Per spiegare il concetto di funzione biunivoca, il principio aiuta a comprendere meglio la relazione che esiste tra il valore della variabile dipendente y in funzione della variabile indipendente x, riferita per esempio alla retta del piano y=3x .

Gli infiniti punti della retta obbediscono al principio, conservando la loro posizione ben definita e inequivocabile nel piano, dando ad arbitrio dei valori ad x e in corrispondenza trovando i valori delle ordinate dei punti. Così a partire dalle ascisse, ponendo nell’equazione y=3x, per x=0 y vale 0, per x=1 y vale 3 e così via si dimostra che ogni punto della retta non può essere sostituito da un altro punto del piano e/o della retta.

(cliccando qui sopra arriverete a un sito con un calcolatore che, tra le varie funzioni, vi permette di calcolare anche le funzioni inverse).

Partendo dunque da un problema “fisico”, il principio di impenetrabilità, abbiamo parlato anche di matematica, ma... A questo punto, soprattutto per i lettori più piccini, potrebbero sorgere molti dubbi e domande...
Per esempio, abbiamo imparato che una proprietà basilare della materia, è quella dell'impenetrabilità: ma cos'è la materia? E se un coltello trafigge una mela, l'impermeabilità dei corpi è stata violata? Oppure ancora avete dei suggerimenti o, magari, questo articolo non vi è risultato utile?

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