Giovanni Tonzig

Apporti didattici originali

Nei miei 51 anni complessivi di attività come docente di fisica (liceo scientifico + Politecnico di Milano) mi si è presentata non di rado l'occasione - ma in qualche caso dovrei dire la necessità - di introdurre nel materiale didattico da me prodotto considerazioni e deduzioni fondate solo su mie personali riflessioni: tant'è che, ove dovesse venirne contestata la validità, non sarei al momento in grado di citare a mio sostegno un solo altro Autore. Ne riporto qui di seguito alcuni esempi.

MECCANICA

  • Marea - Vedi nei Contenuti del sito - Articoli e appunti
  • La scimmia di Carrol - Vedi nei Contenuti del sito - Articoli e appunti
  • Giro della morte - Capitolo 28 in 100 errori di fisica. LINK
  • Sole al tramonto - Capitolo 3 ESTRATTO 1 in Semplicemente fisica. LINK
  • Traiettoria della Luna - Capitolo 3 ESTRATTO 2 in Semplicemente fisica. LINK
  • Modello corpuscolare di un corpo - Capitolo 4 in Semplicemente fisica. LINK
  • La forza laterale del vento - Da Fondamenti di Meccanica, cap. Dinamica dei fluidi, pag.432 dal punto 5. LINK
  • Energia potenziale. Passaggio pesantemente critico in tutti i testi a me noti, universitari e preuniversitari.
    Nei primi il concetto viene espresso non solo in modo tremendamente astratto e contorto, ma anche in modo discutibile quando l'energia potenziale viene definita come «l'energia associata alla configurazione...»: dove, a ben vedere, il termine «energia» usato in tale definizione è fin qui noto al lettore solo nella locuzione «energia cinetica».
    Nei testi preuniversitari il concetto riceve ben altri strapazzi: si veda per questo l'allegato. LINK
  • Domanda: anche per un fluido reale possiamo assumere, come per un fluido non viscoso, che la pressione sia fondamentalmente isotropa? La risposta è sì.
    «Non è, si noti, una schematizzazione particolarmente drastica. Nel caso reale, gli sforzi tangenziali possono produrre effetti anche vistosi (se un contenitore cilindrico pieno d'acqua entra in rotazione in un forno a microonde, in assenza di viscosità il liquido resterebbe immobile), ma sono in ogni caso di gran lunga inferiori agli sforzi normali: così, l'interazione complessiva fra strati di liquido contigui può comunque considerarsi trasversale, tant'è che la pressione risulta fondamentalmente isotropa anche nel caso reale.» [da Fondamenti di meccanica, §16.1]

TERMODINAMICA

  • Temperatura e calore - Se i corpi non fossero costituiti da particelle animate da agitazione termica, l'idea di temperatura non esisterebbe (pag.5 punto 1 nel testo La fisica del calore). Se i corpi non fossero costituiti da particelle animate da un moto interno di agitazione, il termine calore non esisterebbe (pag.6 punto 4 nel testo La fisica del calore). LINK
  • Rendimento formale e rendimento effettivo[1] - Punti 5, 6 e 7, capitolo Cicli termodinamici nel testo La fisica del calore. LINK
  • Principio di aumento dell'entropia - Domanda 11 capitolo 13 nel testo La fisica del calore: «Ogniqualvolta un sistema subisce una trasformazione irreversibile, la sua entropia aumenta (vero/falso)». LINK

ELETTROMAGNETISMO

  • «Corpi» e «particelle» - La distinzione tra corpi e particelle risiede essenzialmente nel fatto che un corpo ha il carattere dell'unicità e quindi della distinguibilità da altri corpi, mentre una particella ha il carattere della molteplicità, e quindi della indistinguibilità dalle particelle consimili. Il più impalpabile granellino di sabbia è, sotto questo aspetto, un corpo. Una qualsiasi molecola d'acqua o un qualsiasi atomo sono invece particelle (nota 6 a pag.3 del testo Elettromagnetismo - Corso introduttivo).
  • Punto 6, paragrafo 11.6 del testo Elettromagnetismo - Corso introduttivo: una carica in moto non produce due distinti campi magnetici, il primo perché è una carica in moto (prima formula di Laplace, §8.6 del testo), il secondo perché il campo elettrico da essa prodotto ha una configurazione che varia nel tempo (legge di Ampère-Maxwell, §11.6 del testo). LINK
  • Formule in conflitto - Estratto da Semplicemente fisica, cap.12 LINK

[1] A commento di queste mie note, in data 31/3/2016 ho ricevuto dal prof. Tabarelli de Fatis, dipartimento di fisica, università Milano Bicocca, quanto qui sotto riportato.
Scrivo per ringraziarti per la chiarezza con cui esponi la definizione di rendimento dei cicli termodinamici nel Cap.11 del tuo La fisica del calore. Mi è capitato che nel corso di una esercitazione, un esercitatore con cui non ci siamo sincronizzati, ha risolto un problema usando il rendimento "apparente" (mi riferisco alla tua nomenclatura), mentre io avevo introdotto a lezione il rendimento "effettivo" (secondo la tua nomenclatura), che ritengo, come te, più opportuno per lo studio degli scambi termici. Sollecitato dalle domande degli studenti - confusi di veder le nostre definizioni inconsistenti e ancor più la mia definizione inconsistente con molti libri di testo - ne ho studiati un po', trovando notevole confusione. In molti casi, la questione è taciuta, ma senza conseguenze, poiché la discussione si limita a macchine a due sorgenti, per le quali le definizioni collassano. In altri casi (ahimé anche autorevoli), la definizione è vaga, ma lascia intendere che si debba usare tutto il calore assorbito. Salvo poi presentare esempi, come il ciclo di Stirling, in cui il rendimento è calcolato annullando gli scambi termici con le medesime sorgenti (lungo le due isocore reversibili, nel caso di Stirling) cioè usando il rendimento "effettivo". Il tuo testo è quello che fa maggior chiarezza. Presenta la questione, discute la differenza, fa una scelta. Dopo aver speso mezza lezione a riprendere la definizione e fatto apprezzare la differenza di risultato in cicli che includano isocore e isobare reversibili o irreversibili (dunque in cui il calore scambiato è identico, ma le sorgenti con cui è scambiato sono diverse), ho letto in aula il passaggio chiave del tuo testo. Credo ne sia valsa la pena!