Cinematica per liceo

È possibile avere alcuni esercizi guidati di cinematica con l'uso delle derivate da proporre a studenti di V liceo scientifico?
Rita Campi
18 marzo 2003

In generale dato che la cinematica fa parte del programma dei primi anni dei curricoli di fisica, non è usuale trovare nei libri di testo degli esercizi che comportino l'uso delle derivate. Tra le eccezioni figura il volume dedicato alla meccanica del testo "Fondamenti di fisica", la versione italiana per le scuole medie superiori degli autori Halliday, Resnick e Walker, edito da Zanichelli.

Al capitolo 2, sul moto in una dimensione, ci sono vari esercizi che per essere risolti richiedono l'uso delle derivate, e nella guida docente sono specificati quali sono. Anche nelle soluzioni di alcuni problemi svolti nel corso del testo si fa uso delle derivate nello svolgimento. Inoltre nell'appendice c'è una guida per calcolare le derivate con la Texas Instruments 89 (TI-89).

A parte questo riferimento, mi sembra utile e necessario stabilire gli obiettivi che si vogliono raggiungere proponendo l'uso delle derivate in cinematica in modo da poter costruire e proporre degli strumenti adatti per verificare l'apprendimento dei concetti di velocità istantanea ed accelerazione istantanea.

Un possibile percorso potrebbe essere quello di studiare un moto reale di tipo vario (per esempio un'automobilina che accelera e decelera), fare delle misure, costruire il grafico spazio-temporale, analizzarlo dal punto di vista matematico e poi chiedersi come sia possibile determinare le velocità e le accelerazioni raggiunte in determinati momenti.

Se possibile confrontare poi i risultati con quelli ottenuti dall'esperienza ripetuta con l'acquisizione dei dati on-line, con la possibilità di ricavare direttamente velocità ed accelerazioni e ragionare con gli studenti su come opera il software utilizzato dal sistema.

Buon lavoro!

Giorgio Häusermann Responsabile per la formazione pedagogica, Alta Scuola Pedagogica, Locarno, Svizzera

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