Dagli astronomi alle astronavi

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Sommario:

Astronomia del moto della Terra nello spazio:

      Introduzione a questi capitoli

1. I primi osservatori del cielo e degli astri
 1a.    La Sfera Celeste
 1b.    Come trovare la Stella Polare
2. Il percorso del Sole, l'eclittica
 2a.    Come costruire una meridiana
3. Le stagioni dell'anno
 3a. L'angolo di incidenza dei raggi solari
4.   La Luna: vista da lontano
 4a.    La Luna: uno sguardo più da vicino
 4b.   Facoltativo:  La librazione della Luna
5. Latitudine e Longitudine
 5a.   La navigazione
 5b.   Il bastone di Giacobbe
 5c.    Le coordinate celesti
6. Il calendario
 6a.    Il calendario ebraico   (facoltativo)
7. La precessione
8. La Terra rotonda e Cristoforo Colombo
 8a.     La distanza dell'orizzonte
 8b.     La parallasse
 8c.     Quanto è lontana la Luna?--1
 8d.     Quanto è lontana la Luna?--2

    Il ruolo centrale del Sole
 9a.    Aristarco: E' la Terra che gira intorno al Sole?
 9a-1. L'ombra della Terra
 9b.    I Pianeti
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"Il Sistema Solare--Panoramica Generale", Febbraio 2008


P-1   Il Sistema Solare
P-2   Mercurio
P-3   Venere
P-4   Terra
P-5   Marte

P-6   Asteroidi
P-7   Giove
P-8   Io e le altre lune di Giove
P-9   Saturno

P-10   Telescopi
P-11   Urano
P-12   Nettuno
P-13   Plutone e la fascia di Kuiper
P-14   Comete (e altri piccoli oggetti)

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 9c.    Copernico, Galileo, e la scoperta del Sistema Solare
Le 3 leggi di Keplero sul moto planetario, una conferenza di carattere generale tenuta agli insegnanti il 23 marzo 2005.
    Guida alle sezioni seguenti sulle leggi di Keplero.

10. Keplero e le sue leggi
 10a.   La scala del Sistema Solare
11. Grafici ed Ellissi
 11a.    Le ellissi e la prima legge di Keplero
12. La seconda legge di Keplero
 12a.   Ancora sulla seconda legge di Keplero
 12b.   Come si calcola un moto orbitale

Facoltativo: Il Transito di Venere nel 2004
 12c.    Il metodo di Halley per ricavare l'U.A.
 12d.    Lo spostamento D del percorso di Venere
 12e.    Come si ricava l'Unità Astronomica
 

La meccanica newtoniana

13. Il modo in cui le cose cadono
14. I vettori
15. L'energia

16. Newton e le sue leggi
17. La massa
 17a.    Misure di massa a bordo della Stazione Spaziale Skylab
 17b.    Confronto tra masse senza usare la gravità
18. Il secondo principio della dinamica
 18a.    Il terzo principio della dinamica
 18b.    La quantità di moto
 18c.    Il lavoro
 18d.    Il lavoro contro una forza elettrica: Il generatore di Van de Graaff

19. Il moto circolare
20. La Teoria di Newton della "Gravitazione Universale"
21. La terza legge di Keplero
 21a.    L'applicazione della terza legge di Keplero

Facoltativo: Il volo verso Marte
 21b.    Il volo verso Marte: Quanto dura? Con quale percorso?
 21c.    Il volo verso Marte: un po' di calcoli
 21d.    Il volo verso Marte: il viaggio di ritorno

22. Sistemi di riferimento: Generalità
 22a.     L'aberrazione della luce delle stelle
 22b.     La Teoria della Relatività
 22c.     Perché un aereo vola
 22d.     Perché un aereo vola: Quanto in alto? Quanto veloce? (facoltativo)
23. Sistemi di riferimento accelerati: Forze inerziali
 23a.     Sistemi di riferimento: La forza centrifuga
 23b.     Il giro della morte (facoltativo)
24a. La rotazione della Terra
24b. Sistemi di riferimento in rotazione nello spazio e sulla Terra
 

Il Sole e la fisica solare

                Il Sole--Introduzione

          Come il Sole influisce sul tempo meteorologico e sul clima
S-1.     La luce del Sole e la Terra
    S-1A.     Il tempo meteorologico e l'atmosfera
    S-1B.     Il clima globale, Flussi eolici globali


S-2.     Come noi vediamo il Sole
S-3.     Il magnetismo solare
    S-3A.     Le linee del campo magnetico interplanetario
S-4.     I diversi colori della luce solare
  S-4A.     Alcuni esperimenti con i colori

Facoltativo: L'effetto Doppler

S-4A-1     La velocità della luce
S-4A-2     Lo spostamento verso il rosso e l'espansione dell'universo
S-4A-3     Le galassie in rotazione e la materia oscura


S-5.     Onde e fotoni


Una serie di sezioni facoltative sui fenomeni quantistici:

Q-1.     La fisica quantistica
Q-2.     La struttura atomica della materia
Q-3.     I livelli energetici dell'atomo
Q-4.     La costante di Planck: la radiazione dagli oggetti caldi
Q-5.     Il nucleo atomico e il modello dell'atomo di Bohr
Q-6.     Estensione del modello di Bohr
Q-7.     La meccanica ondulatoria
Q-8.     L'effetto "tunnel" in meccanica quantistica



S-6.     Osservare il Sole in una nuova luce
S-7.     L'energia del Sole

Argomenti collaterali connessi alla precedente sezione S-7:


LS-7A     La scoperta degli atomi e del loro nucleo
           (Una brevissima rassegna sugli aspetti storici).
S-7A     Un buco nero al centro della nostra galassia
S-8.     L'energia nucleare
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S-8A   "L'energia nucleare--una panoramica più dettagliata" È un contributo del 2009 al "Flexbook" supplementare per il liceo, per aggiornare la didattica della scienza nello stato della Virginia e sponsorizzato da CK-12, inc.

S-8A-0   0. Energia nucleare--Sommario
S-8A-1   1. I Fondamenti: Atomi e Nuclei
S-8A-2   2. Energia di legame nucleare
S-8A-3   3. Fissione di nuclei pesanti
S-8A-4   4. Controllare una reazione nucleare
    Articolo di Leslie Allen su come usare il Torio come combustibile nucleare
S-8A-5   Riferimenti, Domande e Risposte

S-9.     Le armi nucleari
 

Voli spaziali e astronavi

25. Il principio del razzo
26. Robert Goddard e i suoi razzi
27. L'evoluzione del razzo
28. I voli spaziali
29. Le astronavi
 29a.  Satelliti per osservare il Sole, il Sistema Solare e l'universo
 29b.   Satelliti per osservare la Terra dall'alto
 29c.   Satelliti per osservare lo spazio vicino
 29d.   Satelliti per usi commerciali
 29e.   Le missioni verso i pianeti e verso lo spazio esterno
30. Le strade verso lo spazio: Cannoni giganteschi?
 30a.    Il progetto HARP e il "Martlet"
31. Le strade verso lo spazio: L'energia nucleare
32. Le strade verso lo spazio: Le vele solari
 32a.    Sistemi di allarme per perturbazioni interplanetarie
33. I razzi a ioni

34. Orbite nello spazio
 34a.    La distanza del punto L1
 34b.    I punti lagrangiani L4 e L5
 34c.    I punti L4 e L5--Un altro modo di ricavarli
35. Le astronavi
 35a.     La fionda planetaria e la turbina di Pelton

            Conclusioni:   "Esistono anche là le rane ?"

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Un ripasso di matematica

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Elementi di algebra

Elementi di algebra

(M-1) Concetti di base
(M-1A) Esercizi di Algebra
(M-2) Come tutto ebbe inizio
(M-3) Formule
(M-4) Identità
(M-5) Ricavare Risultati Approssimati

(M-6) Il Teorema di Pitagora

Elementi di trigonometria

(M-7) A cosa serve?
(M-8) Come distinguere i seni dai coseni
(M-9) Ricavare i seni e i coseni
(M-10) Andare oltre i 90 gradi
(M-11) Ricavare sin(a+b), cos(a+b)
(M-11A) Esercizi di Trigonometria
(M-12) La Tangente


Elementi di logaritmi

(M-13) Logaritmi -- Introduzione
(M-14) Potenze dei Numeri
(M-15) Elevazione di una Potenza ad un'Altra
(M-16) Ricavare Logaritmi Approssimati
E per gli avventurosi:
(M-17) Il numero "e"
(M-18) Logaritmi Naturali--e più accurati Logaritmi Approssimati




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Domande e Risposte   --   In ordine di argomento   (ne arrivano di domande!)
Domande e Risposte   --   In ordine cronologico di arrivo.
Suggerimenti agli utenti.
Glossario dei termini     (con riferimenti incrociati e collegamenti al testo)
Cronologia commentata   (una cronologia con collegamenti e date storiche).

"Dagli astronomi..." nelle aule scolastiche  
"Dagli astronomi..." e il National Science Education Standards
Concetti, calcoli e approfondimenti, ordinati per sezione.
Alcuni problemi relativi agli argomenti trattati.
Altri problemi
"Usare lo spazio per insegnare la fisica"  (copia di un articolo, in inglese, apparso su The Physics Teacher, Feb.'99)
"Le 3 leggi di Keplero sul moto planetario," una conferenza di carattere generale tenuta agli insegnanti il 23 marzo 2005.
Ripensando a come è cambiato questo sito.