Se avete mai pensato di abbandonare ogni tentativo di affacciarvi al magico mondo della fisica, pieno di formule astruse e lettere mai viste, che a quanto vi hanno detto hanno anche un significato riconosciuto, vorrei mostrarvi come, per affrontare gli esercizi del test d’ingresso, non sia necessario essere Sheldon Cooper. Fidatevi!

Bisogna sempre tenere a mente che, nonostante il programma di fisica di primo acchito possa apparire molto ampio e spesso risalente ai primi anni del liceo, ciò che è richiesto di conoscere effettivamente al test sono una serie di argomenti che hanno subito una lenta essiccazione al sole fino a limitarsi al nocciolo della questione.

Per imparare a giostrarvi all’interno della materia è necessario quindi aver ben chiaro uno schema generale dell’organizzazione gerarchica: divisione dei macrocampi trattati (grandezze fisiche, cinematica, dinamica, fluidi, termodinamica, elettrostatica), sottoargomenti e infine i pochi concetti fondamentali di teoria e soprattutto, se non più di tutto, le formule da applicare. Si può dunque giocare di strategia e considerare il fatto che gli artefici del test peschino sempre dallo stesso bacino le formule necessarie a svolgere un quesito, e sarà quindi sufficiente imparare ad applicarle nel modo e nel momento giusto, anche senza aver afferrato fino in fondo quale sia il principio che sta alla base del momento di una forza.

Molti studenti davanti a un esercizio si trovano ad affrontare proprio questo problema: quale tra quelle che conosco è la formula corretta per svolgere questo determinato esercizio? Cerchiamo di capire attraverso alcuni esempi quale sia una possibile strategia da seguire.

ESERCIZIO 1


Giovanni si diverte a mirare un albero isolato in un campo con la sua nuova pistola a pallini. Quando i pallini non vengono dispersi per il campo, il tronco dell’albero viene perforato di 7 cm prima che il pallino si fermi completamente. Sapendo che il pallino ha una massa di 10 grammi e che inizialmente si muove a una velocità di 200 m/s, calcola la forza esercitata dal tronco per arrestarlo.

  1. 28,6 J
  2. 200 N
  3. 2857 N
  4. 2,86 J
  5. 2,9*10-4 N

Strategia: analizziamo i passaggi logici da seguire per scegliere e applicare le formule.

Risoluzione: L=∆K=1/2mvf2-1/2mvi2 = 0 – (½*0,01kg*40000m2/s2)=200 J → F= L/∆s =200J/0,07m=2857 N.
Risposta corretta C.

ESERCIZIO 2


Il diametro dell’aorta è normalmente di 3 cm. Durante una lieve attività fisica il corpo necessita di circa 6 litri di sangue al minuto. Quanto vale la velocità media del sangue in aorta in queste condizioni e quanto fluido passa attraverso una sezione del vaso in 10s?

  1. 0,2 m/s – 1 m3
  2. 0,01 m/s – 6 L
  3. 3 cm/min – 10-5 m3
  4. 0,01 m/s – 0,2 L
  5. 0,14 m/s – 1 L

Strategia:

Risoluzione: v=Q/S=(10-4 m3/s) / [π*( 1,5*10-2m)2]=0,14m/s (NB. 10-4 si semplificano dopo aver elevato alla seconda il raggio); V=(10-4 m3/s)*10s=10-3m3= 1 dm3 = 1 L (si poteva anche ragionare in termini logici: 6L ogni minuto; 10s=1/6 di 1min → 6L/6 ogni 10 s).
Risposta corretta E.

ESERCIZIO 3


Piero reggendo forte i polsi del fratellino piccolo e girando su se stesso, lo fa ruotare in senso orario come una lancetta di un orologio ad una frequenza di 40 giri al minuto. Sapendo che il fratellino pesa 20 kg ed è alto 80cm, quanto misura l’accelerazione centripeta dei suoi piedi? (considera i piedi il punto più esterno e non considerare la lunghezza delle braccia di Piero)

  1. 5*104 m/s2
  2. 11,5 m/s2
  3. 10 m/s
  4. 12 giri/s2
  5. 35 m/s2

Risoluzione: ω=2πf=2π*0,6giri/s=3,8rad/s → ac= ω2r = (3,8rad/s)2*0,8m=11,5m/s2.
Risposta corretta B.

Altri accorgimenti che si possono notare riguardo alla risoluzione degli esercizi di fisica:

  • Si controllino sempre le unità di misura delle risposte. Questo permette di eliminare alcune delle opzioni oppure indirizzarsi sullo svolgimento dell’esercizio stesso nel caso in cui ci si trovi spaesati.
  • Fare sempre attenzione ad apportare le corrette conversioni delle unità di misura dei dati forniti. Esse devono infatti essere coerenti quando si applicano le formule e quando poi si risponde.
  • L’uso delle potenze di 10 (es. 104, 10-3) semplifica molti calcoli e diminuisce il rischio di “perdere” 0 o aggiungerne.
  • Alcuni dati sono posti come distrattori, la stesura preliminare delle formule potenzialmente utili aiuta anche a discriminare i dati importanti da quelli falsi.

Detto questo mi auguro di avervi aiutato a vedere la fisica più come una ipotetica amica da conoscere meglio piuttosto che come una perfetta sconosciuta. E prendiamoceli sti punti ragazzi!

In bocca al lupo!