Ondoscopio

L'ondoscopio

L'ondoscopio è uno strumento utilizzato per analizzare le onde e le loro proprietà, in questo caso andremo ad analizzare onde d'acqua. Come funziona il macchinario? E' presente una piscinetta che viene riempita con un sottile strato di acqua, questa viene “ picchiettata” da fonti ( puntiformi o rettilinei) in modo costante da un motorino, le onde vengono riflesse su uno specchio e poi proiettate sullo schermo. Una luce stroboscopica ci permette di vedere le onde sempre ferme, come è possibile questo? Se la frequenza dello strobo è uguale alla velocità dell'onda avremo l'illusione ottica che queste siano ferme, perchè il gioco buio/luce ci permette di vedere l'onda sempre nella stessa posizione oscurando quando è differente.

Analizziamo i casi particolari

1. 
   
   
   
   
   
   
   
   Iniziamo con la più semplice, una fonte rettilinea senza ostacoli cosa vedremo sullo schermo?
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   Misurando la lunghezza d'onda nel mio caso era lunga 0,8 cm, aumentando poi la frequenza è diminuita a 0,6 cm. Questo è diverso ogni volta che si cambia frequenza

2. Ora se mettiamo degli ostacoli, una fenditura ( ossia due oggetti che creano tra di loro uno spazio) cosa vedremo?
   
3. 
   
   
   
   
   
   
   
   Cosa è successo? La fenditura ( abbiamo messo sopra l'acqua due piccoli parallelepipedi creando uno spazio tra i due) ha permesso alle onde di uscire dalla barriera, infatti le onde hanno la capacità di superare gli ostacoli, questa capacità si chiama DIFFRAZIONE. Più la fenditura è uguale alla lunghezza d'onda più queste curve circolari si vedranno meglio
   
   3.Passiamo ora al terzo caso, con una doppia fenditura ( due parallelepipedi e un cubo come ostacoli) quindi avremo due “ finestrelline” da cui l'onda può passare cosa si creerà?

Cos'è successo? Due fenditoie due circonferenze, che si intersecano nei punti di interferenza creando delle “ rette”, metto questo termine tra virgolette perchè noi le vediamo rette, ma in realtà sono rami di iperbole, infatti i rami di iperbole quando tendono all'infinito tendono a diventare rette, e le due fenditure sono i fuochi di queste iperboli.

4) Ora altro caso, cosa succede se la sorgente è puntiforme? Ossia una specie di aghetto

Le onde non sarebbero più come nel primo caso orizzontali ma come se lanciassimo un

sasso nel lago, quindi creerebbero dei cerchiolini

5. Ora passiamo a un alto tipo di fonte, una pettinino, a denti regolari e quadrati corti cosa
succederà?
Si chiama Inviluppo principio di Huygens, in pratica succede che, più spazietti creano più cerchiolini, e infiniti cerchiolini creano tantissimi rami di iperbole che poi ingrandendosi verso il fondo dello schermo sembrano essere quasi delle rette. Sempre per la diffrazione

6. Ora studiamo il caso in cui mettessimo un rialzo in una zona della piscinetta, una sorta di
   isola, pensate al mare, cosa succede ai cavalloni?

Cambiando la prodondità dell'acqua cambia anche la velocità di propagazione dell'onda

quindi quando arriverà a toccare la zona più bassa l'onda si incurva e cambia direzione del

moto.

7. ultimo caso ma secondo me il più affascinante da il via alla RIFLESSIONE ossia cosa
   se mettessimo un ostacolo in diagonale nella piscinetta?
   Questo succede perchè le onde urtano la barriera senza avere un metodo per passare oltre e quindi si riflettono creano un reticolo, se l'inclinazione è di 45 gradi si creeranno quadrati, se cambiamo inclinazione otteniamo dei parallelogrammi

La strega e il capitano

La storia inizia con una descrizione del Settala, un uomo di buone maniere e ottimo nel suo lavoro scientifico apprezzato per la sua disponibilità nei lavori, ma partecipante dell'inquisizione di una strega perchè il suo padrone aveva dolori di stomaco. Luigi Melzi questo uomo non nominato da Manzoni era un importantissimo vicario ma soffriva di misterioso mal di stomaco da qualche tempo, si pensò infatti che fosse colpa del demonio, e questa colpa venne data a una certa Caterina de Medici. Il capitano Vassallo che si reca a casa Melzi nota questa giovane e inizia le sue indagini e le sue preoccupazioni. Ma Melzi risponde che essendo uomo di buona fede e lei brutta non possa esser successo nulla. Così intanto viene chiamato Gerolamo Melzi e Ludovico Melzi figli di Luigi, e informati dell'accaduto Vacallo e Melzi chiamano Cavagnolo un medico, ma questo arriva in ritardo. Intanto delle ottime monache (sorelle di Melzi ) controllano la casa del fratello e trovano nodi di refe con capelli di donna e carboni. Ma sotto la storia complessa si scopre che c'erano due Caterina, una bella e una brutta. Quella brutta arrivata in casa Melzi dopo quella bella si era innamorata dell'uomo, ma lui essendo invaghito dell'altra Caterina non considerava la brutta Caterinetta, così che lei gli abbia fatto un incantesimo e lui per liberarsene va in Spagna. La donna viene mandata in una casa in cui si rinchiudono le pentite e viene analizzata la casa del Melzi, trovando ancora nodi e corde ( tre nodi di cui uno non stretto completamente per paura che egli morisse) Intanto Caterinetta e la madre sono sparite dalla circolazione, ma ora che c'è il dubbio della stregoneria Cavagnolo e Vacallo vogliono trovarle per far spettacolo durante i roghi. Melzi allora denuncia Caterinetta per stregoneria e questa era stata già dichiarata precedentemente da Cavagnolo e Vacallo con inufficiali interrogatori e controlli. Caterina venne obbligata a confessare cose che neanche aveva fatto, confessò che il diavolo le aveva insegnato a groppire i fili e piume e metterle dietro al cuscino di Melzi per farlo innamorare di lui, pronunciando ave Maria e padre nostro senza pronunciare nomi sacri. Racconta di una finta notte con il Melzi, finta perchè si scopre poi che l'uomo era il diavolo travestito da senatore.Venne interrogata poi sulle stesse cose da vicari, lei confemò che poteva slacciare i nodi e così con gran facilità lo fece. Venne poi obbligata a rinunciare al diavolo e annullare il malefizio. Si venne poi a scoprire che aveva malefiziato altre donne, e aveva aiutato un cavaliere a malefiziare la contessa Langosco. Un altro uomo il Selvatico chiese permesso di poter inquisire la donna, questa disse tutta la verità e dovette snodare i suoi groppi. Tutti i dottori si riunirono in consiglio, per chiedere se il maleficio avrebbe portato alla morte del senatore, una volta capito ciò decisero che doveva morire in fretta altrimenti l'uomo sarebbe morto. Qui selvatico fa una descrizione di Caterina, come una donna carnosa, sensuale e malaticcia, odiata dalle altre donne perchè prosperosa. Lei non voleva sposare Melzi per paura che lui le mettesse le corna, ma alla fine lui ripete che non voleva aver rapporti con lei perchè brutta, anche se nessuno oltre lui ha mai detto parole del genere. Ma Melzi probabilmente aveva solo temporeggiato con Vacallo, perchè a lui Caterinetta piaceva molto, e giaceva spesso con lei, ma per non farlo sapere e per non far sapere delle sue “ incapacità” da sessantenne il figlio Ludovico lo ha convinto che la donna lo avesse stregato. Infatti morì 12 anni dopo per coliche. Il 30 dicembre inizia la vera inquisizione della strega, con domande sempre uguali a quelle precedenti, le chiesero della sua vita. Lei raccontò che era di origine di Pavia, che era stata serva di molti uomini con uno dei quali aveva avuto famiglia, due figlie e alla terza lui la ha ripudiata per tradimento. Caterina ad ogni racconto aggiunge dettagli, e storie spaventose sentite da bambina per far impressionare i commissari. Chiedono dettagli su Langosco e racconta che lei ha imparato tutto da un certo Francesco che le ha fatto fare il patto con il diavolo con filo, ago e suo sangue. Intanto l'autore si inserisce nella storia raccontando un po' di costume del 1616, dove le persone soprattutto del clero creavano idee del bene e del male, e per trovare soluzioni ai mali popolari si credeva nel demonio e nelle streghe. Intanto Caterina viene torturata, secondo le normali procedure, non per estorcere la verità, ma per far si che lei dicesse tutto ciò che loro volevano. Le chiesero del barilotto ( dove veniva svolto il sabba) e lei alla fine disse che ci era andata con madre e amiche. Non fece mai nomi di persone con cui aveva fatto malefizi, ma disse che molti bambini aveva malefiziato, così queste famiglie vennero chiamate per chiedere conferma. Venne poi aperto un consiglio, nel quale le persone potevano difenderla ma nessuno lo fece. Venne confermata dal cardinale la sua colpa e strangolata ed arsa al rogo.  

Società del 1500

la società in questo periodo è caratterizzata da una forte crescita demografica che però non era uniforme, perchè c'era una diversa popolazione nella campagna e nella città. Si svilupparono in moti diversi l'agricoltura e il commercio, le province Unite erano forti sul commercio mentre l'Europa orientale era solo rurale. Il mondo contadino era la fascia più bassa della popolazione, poi vi erano coloro che avevano contatti con il mercato, e poi i grandi proprietari terrieri. Solo due città erano molto grandi Napoli e Parigi avevano i 200 000 abitanti. Quindi la città era organizzata secondo una gerarchia, borghesia mercantile e famiglie aristocratiche con uno stile di vita lussuoso, il ceto medio che erano gli artigiani e poi una grandissima massa di schiavi, servi e domestici. Vi erano essenzialmente tre ceti: il clero la nobiltà e il resto del popolo. Questo si fondava sull'idea che la società cristiana formasse un corpo unico articolato in parti distinte. Quindi vi erano dei privilegiati: significava non essere soggetti alle leggi, l'aristocrazia e la parte sacerdotale erano i privilegiati. Le differenze tra i privilegiati e i non erano molto evidenti, esteticamente l'abbigliamento. I borghesi avevano il permesso di collaborare con il governo. La nobiltà civile era diversa da quella di sangue, ed era quella dei non privilegiati.

All'interno della famiglia vi era una struttura patriarcale, con una gerarchia di ruoli rigidi basati sull'età. Vi erano famiglie nucleari con una sola coppia la prole e la servitù. Ora il matrimonio poteva essere una scelta dei coniugi. Il matrimonio per le donne era il momento di passaggio dall'autorità paterna a quella maritale, una volta sposate perdevano qualsiasi controllo sulle loro proprietà. Davanti alla legge le donne avevano un riconoscimento parziale, e una donna su sette moriva di parto.

Vi era un asimmetria di genere, che deriva dal mondo greco romano e d ebraico cristiano. Ci sono molti dibattiti sull'inferiorità della donna, l'uomo esercitava un'autorità affidatagli direttamente da Dio, mentre la donna era la domestica, i riformatori cercavano un compromesso. Lutero sosteneva che uomo e donna in quanto appartenenti al genere umano fossero in cima all'ordine di creazione.

Iniziarono così delle rivolte, ma comunque la storia è fatta anche di regine quando non vi erno eredi maschi. Comunque sempre vi era la ricerca del maschio.

Elisabetta

L'Inghilterra elisabettiana

Elisabetta rilanciò l'anglicanesimo, ma questo portò a un disaccordo con la Spagna, e alla rottura con il papa. Negli anni precedenti c'era stato uno scontro con Maria Tudor, tutto partì da quando il papa considerò Elisabetta una figlia illegittima, in quanto il matrimonio era adulterio. Elisabetta comunque riuscì a rendere ufficiale con l'atto di uniformità The Book of Common Prayer.

Lo scontro con Maria Tudor continuò quando il la parte cattolica inglese votò per la candidatura di Maria come pretendente del trono d'Inghilterra opponendosi a Elisabetta perchè illegittima, ma ella riuscì ad opporsi e prese piena autonomia e Maria venne imprigionata e poi condannata a morte.

Con Elisabetta ci fu un notevole slancio economico e culturale, si sviluppò una nuova manifattura protoindustriale, con una nuova sorta di protoborghesia. Si svilupparono nuove attività commerciali e di navigazione mercantile, ebbe contatti con il mondo coloniale e la guerra di corsa vincendo sulla Spagna, così l'Inghilterra assume autonomia.

Lo sviluppo culturale si apre con il calvinismo che occupa il ceto aristocratico , e l'ortodossia cattolica. In Francia i calvinisti si chiamavano ugonotti. E prendeva una forma di alleanza protestante internazionale. Elisabetta sosteneva gli Ugonotti.

In Francia si formarono due partiti religiosi, quelli legati a Guisa, e quelli legati a Borbone. Caterina dei Medici tentò di iniziare una politica di conciliazione, ma si aprirono i primi conflitti di religione, che terminarono con la pace di Saint germain. I Guisa dopo il matrimonio della figlia di Caterina con Enrico Borbone aprirono le ostilità, con il massacro della notte di San Bartolomeo dove morirono molti ugonotti.

Carlo IX passò il trono a Enrico II fortemente cattolico, volle assassinare Enrico Guisa, e poi fu ucciso anche lui. Salì al trono Enrico IV Borbone, e abiurò la fede calvinista. Li protesse con l'editto di Nantes 1598, gli ugonotti ottennero privilegi e immunità.

La Francia così riacquistava la propria pace interna, si trasformava la monarchia in uno strumento di ordine.

Nell'Europa

L'Europa era un mosaico di territori federati, il calvinismo era sempre questioni di instabilità, il cattolicesimo però continuava a essere meno praticato, anche alcuni principi tedeschi aderirono al calvinismo. In Boemia calvinismo e luteranesimo si svilupparono sempre di più e soprattutto nell'aristocrazia. C'era un forte pericolo che i riformati diventassero la maggioranza delle persone, Gli Asburgo e l'Austria decisero di prendere un atteggiamento di prudenza, Massimiliano II decise di controllare i conflitti, cercando di presentarsi come uomo al di sopra delle parti. Randolfo II trasferì la corte a Praga, con i gesuiti fece un rilancio del cattolicesimo e nel 1609 diede la libertà di culto.  

Leggi dei gas perfetti

I gas perfetti

le coordinate termodinamiche: sono delle grandezze fisiche in grado di fornirci informazioni sullo stato interno del sistema ( il gas) in maniera tale da poterne descrivere il comportamento. Sono temperatura, pressione e volume.

Un sistema termodinamico: è la parte di spazio o di materia che viene studiata attraverso le coordinate termodinamiche.

Gas perfetto : si intende un modello che segue esattamente determinate leggi e al quale un gas reale si avvicina quando:

-la densità è molto bassa

-la temperatura è lontana dalla temperatura di liquefazione( passaggio aeriforme liquido).

Legge di Boyle

trasformazione isoterma: trasformazione nella quale la temperatura del gas rimane costante.

La pressione aumenta e il volume diminuisce.

Pressione e volume sono grandezze inversamente proporzionali.

Infatti la legge è : P*v = costante

Il grafico infatti sarà un ramo di iperbole.

Prima legge di Gay-Lussac

trasformazione isobara: quando la pressione del gas rimane costante

la temperatura raddoppia, il volume non raddoppia ma aumenta e la pressione è costante.

Ma che significato a alfa?

Avogadro aveva intuito che nelle stesse condizioni di pressione e temperatura una mole di qualunque gas occupa lo stesso volume, alfa è il coefficiente di dilatazione, e non dipende dal tipo di gas.

alfa=Dv/v°*1/Dt

dove d sta per delta

Trasformazione isobara e temperatura assoluta:

T=t+273,15 → t=T-273,15

da vt=vo(1+a*Dt)

→

Dt=t-t0 =t-0 = T-273,15

V=v0[1+a*(T-273,15)]= v0*[1+a*T-a*273,15]

ma a=1/273,1°C^-1 → a*273,15=1

v=vo[1+a*T-1]

prima legge di Gay Lussac assoluta V=v0*a*T

Quando un gas passa dalla situazione 1 alla situazione 2 è comodo fare la relazione:

V1/v2= v0*a*T1/V0*a*T2

V1/v2=T1/T2

V1/T1=V2/T2

Seconda legge di Gay-Lussac

trasformazione isocora: una trasformazione nella quale il volume del gas rimane costante

pt=po(1+a*Dt)

la temperatura raddoppia, il volume è costante, la pressione aumenta ma non raddoppia.

La pressione aumenta all'aumentare della temperatura con una relazione lineare, mentre Dp è direttamente proporzionale alla variazione di Temperatura

Dp/Dt = costante

trasformazione isocora e temperatura assoluta

p=po*a*T -----> per lo stesso procedimento di prima.

Sempre P1/p2=T1/T2

Equazione di stato dei gas perfetti:

PV/T = costante

-Boyle, T=k, pressione e volume sono inversamente proporzionalità

-1° Gay Lussac p=k volume è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta

-2° Gay Lussac v=k pressione è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta

ma se non c'è 1 mola ma n moli

PV/T = n*costante

p è la pressione in Pa

v è il volume in m^2

n il numero di moli

r è la costante di universale dei gas 8,31 J/mol*K → 0,08206 l*atm/molk

T è la temperatura in K

Termometro a gas e Moli

Il termometro a gas

le temperature rilevate con un termometro comune sono definite empiriche in quanto fissate secondo specifiche modalità operative. Come funziona il termometro a gas a volume costante?

In questo termometro la spia della temperatura è la pressione di un gas contenuto nel bulbo, a una specifica situazione del gas si fa corrispondere il livello termico di riferimento, di volta in volta la pressione del fas viene rilevata grazie all'altezza della colonna di mercurio. I riferimenti sono a ghiaccio fondente: 0°C e acqua bollente : 100°C

Modificando il tipi di gas all'interno del termometro, purchè la pressione sia sufficientemente bassa, i risultati delle misurazioni della temperatura rimarranno inalterati.

Se invece si lascia inalterato il gas ma si cambia la massa M per cui la pressione iniziale e la densità variano, si ottengono dei punti allineati che giacciono su un altra retta M2 non coincidente con quella precedente M1, se tutte queste rette venissero portate verso temperature negative, estrapolando i dati per pressioni tendenti a zero, le rette convergono tutte in -273,15 °C

qui la pressione diventa nulla T( K) kelvin = t(°C) + 273,15

K = zero assoluto.

La quantità di materia:

il kg misura la massa, e la mole è riferita alla quantità di sostanza o materia, questa si misura con la bilancia a bracci uguali, cui la sua unità di misura è il kilogrammo.

C12 viene utilizzato per determinare i pesi atomici di tutte le altre sostanze, è l'unità di massa atomica U

La mole è la quantità di una qualunque sostanza che contiene 6.02 *10^23 entità elementari ( ioni, atomi, molecole) numero equivalente agli atomi presenti in 12 g dell'isotopo C 12. Il simbolo è Mol.

Il numero di Avogadro è appunto questa quantità : 6.02*10^23 mol-1

Legge di Avogadro: volumi uguali di gas contengono lo stesso numero di particelle qualunque sia il gas. ( purchè siano le stesse tanto la pressione quanto la temperatura).

Energia potenziale gravitazionale

L'energia potenziale gravitazionale

calcoliamo il lavoro compiuto dalla forza gravitazionale F =(Gmtm)/r^2, quando una massa m si sposta da una posizione iniziale A a una finale B allineate con il centro della Terra e distanti rA e rB.

La forza gravitazionale è conservativa, perchè è generalizzabile nel caso in cui A e B siano due punto qualsiasi del campo.

Essendo conservativa la F possiamo calcolare una grandezza che deriva solo dalla sua posizione: l'energia potenziale U, definita in modo tale che il lavoro compiuto dalle forze del campo per andare da A a B viene ottenuto come differenza tra i valori assunti da quella grandezza U nei punti A e B

LAB = UA- UB

Se m andasse dal punto A a un punto C posto all'infinito, allora UC tenderebbe a 0:

L'energia potenziale gravitazionale in un punto A è il lavoro ( negativo) che compie la forza gravitazionale quando il corpo di massa m si sposta dal punto A fino all'infinito dove U è nulla.

Man mano che un corpo di massa ma si allontana dalla terra passando da Q a R l'energia potenziale gravitazionale del sistema aumenta, e questo afferma che la forza gravitazionale che è sempre diretta verso il centro della terra compie un lavoro negativo. Viceversa quando ci avviciniamo alla terra l'energia potenziale gravitazionale diminuisce.

Conservazione dell'energia meccanica in un campo gravitazionale

dato che F è conservativa, in un campo gravitazionale è sempre valido il principio di conservazione dell'energia meccanica, cioè l'energia meccanica totale EM di qualsiasi corpo di massa m in movimento con velocità v si conserva.

L'energia cinetica è positiva e l'energia potenziale gravitazionale è negativa, quindi la somma può risultare positiva, negativa o nulla.

Se l'energia meccanica totale EM è negativa, il satellite si allontana dalla terra fino ad arrivare ad rMax, in quanto non possiede energia cinetica sufficiente e percorrerà orbite chiuse ellittiche.

Se l'energia meccanica totale Em è positiva, l'energia cinetica è maggiore di quella potenziale e il satellite può sfuggire al campo gravitazionale, traiettoria iperbolica.

Se l'energia meccanica totale EM è nulla, rappresenta il caso limite che permette di sfuggire al campo gravitazionale terrestre raggiungendo il punto all0infinito e percorrendo una traiettoria di tipo parabolico.

Ma qual'è la velocità di fuga? Che consente a un razzo di allontanarsi dal campo gravitazionale terrestre?