Molta Fisica e poca Matematica: Claudio Zanone commenta le simulazioni per la seconda prova scritta nel Liceo scientifico

21/12/2018

Oltre alla simulazione della prova di Matematica, sono state pubblicate anche una simulazione di Fisica e una simulazione di Matematica e Fisica, in linea con il DL 62/17, che prevede la possibilità di una seconda prova che coinvolga più discipline caratterizzanti il corso di studi.

La simulazione di Fisica contiene un primo problema sull’effetto Hall classico con una parte iniziale, i primi tre punti, in cui si chiede sostanzialmente di spiegare e dimostrare, il che ricorda in qualche modo i temi d’esame di Fisica delle sperimentazioni Brocca Scientifico: un alunno che abbia chiari i concetti e sappia muoversi bene non dovrebbe avere grosse difficoltà a rispondere. Va detto però che si tratta di argomenti trattati al quarto anno.

Al punto 4 si chiede di interpretare dati e riconoscere una proporzionalità diretta, mentre al punto 5 si richiede il calcolo di valori di grandezze fisiche.

Il secondo problema è tutto incentrato sulla relatività, con una serie di quesiti sulla contrazione delle lunghezze, la dilatazione dei tempi e le trasformazioni di Lorentz. Nel problema è sostanzialmente richiesto di calcolare, dimostrare e giustificare.

In generale questi due problemi sembrano di più facile approccio rispetto a quelli analoghi inseriti nelle simulazioni degli anni precedenti.

Tra gli otto quesiti è da notare che si spazia su argomenti di Fisica classica e moderna, toccando anche questioni che non vengono trattate all’ultimo anno, come previsto dal Quadro di riferimento: forza elastica, interferenza di onde sonore, elettrostatica. Va osservato che i primi due quesiti sconfinano nelle applicazioni matematiche, laddove si chiede di determinare il massimo di una forza elettromotrice indotta da un campo magnetico con andamento sinusoidale e i valori efficaci di un campo elettrico e magnetico.

La simulazione mista è interdisciplinare e non pluridisciplinare: vale a dire che le due discipline coinvolte si compenetrano, anziché essere presenti in modo indipendente. Va sottolineato però che la prova è decisamente sbilanciata a favore della Fisica, mentre ci si aspetterebbe una qualche sezione di carattere più matematico.

Il primo problema parte con una domanda sull’azione frenante delle correnti indotte, per poi passare a dimostrare l’equazione del moto che, non a caso, è un’equazione differenziale: se, da un lato, si nota che le equazioni differenziali non sono più contemplate dal Quadro di riferimento, d’altro canto è evidente che sono un’importante occasione di applicazione della Matematica per modellizzare fenomeni fisici, come del resto recitano le Indicazioni nazionali; sorge spontaneo il dubbio se ci sia una qualche contraddizione tra l’uno e le altre. Si passa poi alla verifica di una soluzione di tale equazione, al calcolo di un intervallo di tempo e alla dimostrazione dell’esistenza di un valore di soglia inferiore per la velocità.

Il secondo problema trae spunto dall’impresa di Felix Baumgartner del 2012 di lancio con il paracadute da un pallone aerostatico da 39045 m di altezza: sono forniti i grafici della velocità e della quota in funzione del tempo. Si comincia con una sezione più fisica, con un diagramma di forze e il calcolo dell’attrito durante la salita del pallone aerostatico. C’è poi una sezione di interpretazione di grafici e dati, per arrivare infine al calcolo di valori di grandezze fisiche.

Per quanto riguarda i quesiti, va osservato che, anche in questo caso, non sono presenti quesiti di sola Matematica, mentre sono presenti parecchi quesiti di applicazioni matematiche alla Fisica, ma anche brevi problemi prettamente fisici.

La conclusione è che, sia nella simulazione di Fisica, sia in quella di Matematica e Fisica, si annoverano tipologie di problemi e quesiti che si trovano più sui libri di Fisica che su quelli di Matematica.

Il fatto poi che nella simulazione mista non si trovino parti essenzialmente matematiche e che, nella simulazione di sola Fisica, siano presenti invece alcuni aspetti più legati all’applicazione della Matematica, pone un confine molto labile e parecchio confuso su che cosa sia una prova di Fisica e cosa invece una prova di Matematica e Fisica. Verrebbe da pensare che siano entrambe una prova di Fisica.

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