Per affrontare questo tema con gli allievi proporrei loro, come facevo quando insegnavo fisica al liceo, di vedere insieme il film del PSSC sulle forze fondamentali. La sequenza proposta nel film mostra inizialmente una grande quantità di effetti dovuti a forze che chiamiamo con nomi diversi (la forza del vento, degli urti ecc.). In seguito viene mostrata l’esperienza di Cavendish, nel caso specifico osservando l’effetto della forza gravitazionale tra sacchi di sabbia. Si tratta di un effetto molto piccolo che è amplificato grazie a un pendolo di torsione sospeso con un lungo nastro al soffitto. La forza gravitazionale ha effetti rilevanti solo con grandi masse come ben sappiamo dalla caduta degli oggetti sulla Terra.

Viene poi mostrato come la forza elettrica sia invece facilmente rilevabile elettrizzando un oggetto e osservando gli effetti su pezzetti di carta, elettroscopi o altro.

Il film termina un cenno alle forze nucleari. Sono mostrate due mele a contatto tra loro, paragonando le particelle nucleari ai semi della mela, per poter veder agire le forze nucleari dobbiamo comprimere le mele fino a farne avvicinare i semi.

La conclusione che si può trarre è quindi che i fenomeni di urto, di attrito, il “tenere insieme”(coesione) o il “far aderire” (adesione) sono dovuti alla forza elettromagnetica.

Si può dire agli allievi che nella scuola questi aspetti sono oggetto di studio della chimica e fare l’esempio del legame chimico (vedi Wikipedia “quando una forza di natura elettrostatica tiene uniti più atomi in una molecola o in un cristallo (legami forti, o intramolecolari) o più molecole in una sostanza allo stato condensato (legami deboli, o intermolecolari) e riguardo agli urti (sempre Wikipedia) “I legami chimici "più forti" hanno un contenuto energetico maggiore e sono più difficili da rompere, mentre i legami "più deboli" hanno un contenuto energetico minore e sono più facili da rompere. Da ciò deriva che le molecole che hanno al loro interno legami chimici più deboli sono più instabili.”

Anni fa vidi in televisione un fisico famoso che affermava che le guerre prima del 1945 (e per fortuna anche dopo, anche se era meglio non ci fossero del tutto) erano tutte state combattute con armi che funzionavano con le forze elettriche, aggiungerei anche gravitazionali considerando le pietre lasciate cadere dalle mura di un castello!

Riferimenti:

Federico Tibone, Giovanni Pezzi, La fisica secondo il PSSC, PSSC - Physical Science Study Committe, Prima edizione, Zanichelli, Bologna 2005