Un treno viaggia tra le stazioni su un binario rettilineo. Prevedi dove si ferma e di quanto si sposta, poi sposta l'origine: ogni posizione cambia, ma lo spostamento no.

PosizionePunto di riferimento

Gioca a Il binario del treno

Posizione: x = +700 m
Spostamento: Δx = x_f − xᵢ

GIOCA ORA · 02

Viaggi in ascensore: distanza o spostamento?

Un ascensore si ferma a diversi piani, dal parcheggio sotterraneo fino in cima. Prevedi la distanza che percorre e il suo spostamento, poi guarda il registro del viaggio sommare ogni tratto mentre la freccia dello spostamento collega solo partenza e arrivo.

DistanzaSpostamento

Gioca a Viaggi in ascensore

Distanza: s = Σ|Δyᵢ|
Spostamento: Δy = y_f − yᵢ

GIOCA ORA · 03

La passeggiata del cane: leggi il grafico della posizione

Un cane si allontana da una panchina, aspetta e torna indietro di corsa. Leggi la sua posizione, il suo spostamento e la distanza dal grafico posizione–tempo, poi guarda il cane e il grafico muoversi insieme.

Grafici posizione–tempoDistanza e spostamento

Gioca a La passeggiata del cane

Posizione in un istante: x(8 s) = 4 m
Spostamento: Δx = x(t₂) − x(t₁)

GIOCA ORA · 04

Velocità scalare e vettoriale

Raggiungi un bersaglio in movimento o fai girare una particella su una pista. Scopri perché percorrere più strada non significa sempre allontanarsi di più dalla partenza.

Laboratorio di fisicaInseguimento di Pac-Man

Gioca alla simulazione sulla velocità scalare e vettoriale

Velocità scalare media: s̄ = d / t
Velocità vettoriale media: v̄ = Δr / t

GIOCA ORA · 05

Sul grafico: segui il grafico della velocità

Un carrello deve seguire un grafico velocità–tempo obiettivo. Leggi ogni pendenza, imposta l'accelerazione e guarda la tua traccia finire sulla linea, o allontanarsene.

L'accelerazione come pendenzaGrafici velocità–tempo

Gioca a Sul grafico

L'accelerazione è la pendenza: a = Δv ÷ Δt
Lo spostamento è l'area: Δx = area sotto v–t

GIOCA ORA · 06

Le campane di Galileo: suona a tempo

Una pallina rotola giù da un piano inclinato, accelerando per tutto il tragitto. Disponi quattro campane perché suonino a ritmo regolare e senti perché tempi uguali non significano distanze uguali.

Moto uniformemente acceleratoDistanza e quadrato del tempo

Gioca a Le campane di Galileo

Distanza da fermo: x = ½·a·t²
Intervalli a ritmo regolare: 1 : 3 : 5 : 7

GIOCA ORA · 07

Fermati sulla linea: frena appena in tempo

Un'auto si avvicina a un semaforo rosso. Prevedi dove frenare perché il paraurti si fermi esattamente sulla linea: su strada asciutta, su strada bagnata o dopo un tempo di reazione.

DecelerazioneSpazio di frenata

Gioca a Fermati sulla linea

Spazio di frenata: d = v₀² ÷ (2a)
Tempo di arresto: t = v₀ ÷ a

GIOCA ORA · 08

Prova di caduta: quanto dura la caduta?

Lascia cadere una palla da un balcone, da una torre o sulla Luna. Prevedi quando arriva a terra e a che velocità la colpisce, e scopri se una palla pesante cade più in fretta di una leggera.

Caduta liberaAccelerazione di gravità

Gioca a Prova di caduta

Caduta da fermo: h = ½·g·t²
Velocità d'impatto: v = √(2·g·h)

GIOCA ORA · 09

Dritto in alto: lancia e riprendi

Lancia una palla dritta verso l'alto e riprendila. Prevedi quanto tempo sale, quanto in alto arriva e la sua accelerazione in cima, dove si ferma per un istante.

Lancio verticaleAccelerazione nel punto più alto

Gioca a Dritto in alto

Tempo per arrivare in cima: t = v₀ ÷ g
Altezza massima: y_max = v₀² ÷ (2g)

GIOCA ORA · 10

Il righello dei riflessi: afferralo!

Un amico lascia cadere un righello e tu lo afferri. La tacca in cui si chiudono le dita dà il tuo tempo di reazione grazie a d = ½·g·t². Prevedi le prese, poi misura i tuoi riflessi.

Caduta liberaTempo di reazione

Gioca a Il righello dei riflessi

Distanza di caduta: d = ½·g·t²
Tempo di reazione: t = √(2d ÷ g)

GIOCA ORA · 11

Modulo lunare: missione eco

Guida un modulo in caduta fino a una piattaforma di atterraggio. Scopri come accelerazioni opposte rallentano una discesa e prova un atterraggio a basso consumo sulla Luna o su Marte.

GravitàAccelerazione

Gioca a Modulo lunare

Accelerazione risultante: a = aₜ − g
Velocità al contatto: |v| ≤ 1.5 m/s

Misura

2 giochi

GIOCA ORA · 12

La catena delle unità: la sfida del serbatoio

Converti litri, centimetri cubi, minuti e ore con il metodo dei fattori di conversione. Prevedi il tempo di riempimento, poi lascia che il serbatoio verifichi la tua previsione.

Conversione di unitàUnità SI

Gioca a La catena delle unità

Tempo di riempimento: t = V ÷ Q
Volume: 1 m³ = 1000 L

GIOCA ORA · 13

La sonda delle potenze di dieci

Segui un batterio, un impulso nervoso, un aereo di linea e la luce stessa. Converti i prefissi SI, prevedi ogni tempo di viaggio in notazione scientifica e zooma il righello attraverso le scale.

Prefissi SINotazione scientifica

Gioca a La sonda delle potenze di dieci

Tempo di viaggio: t = d ÷ v
Micro: 1 μm = 10⁻⁶ m

Formule

3 giochi

GIOCA ORA · 14

La bilancia delle formule: fallo su entrambi i membri

Un'equazione è una bilancia. Moltiplica, dividi, eleva al quadrato o estrai la radice di entrambi i membri per lasciare sola l'incognita, poi pesala. Fai qualcosa a un membro soltanto e guarda la bilancia pendere.

Formule inverseOperazioni inverse

Gioca a La bilancia delle formule

Uguale su entrambi i membri: d ÷ v = v·t ÷ v
Isolata: t = d ÷ v

GIOCA ORA · 15

La macchina inversa: fai girare la formula al contrario

Ogni formula è una macchina: l'incognita entra, le operazioni agiscono su di essa e il risultato esce. Costruisci la macchina inversa, partendo dall'ultimo passo, e rimanda indietro il valore noto.

Operazioni inverseOrdine delle operazioni

Gioca a La macchina inversa

In avanti: t → × v → + x₀ → x
All'indietro: x → − x₀ → ÷ v → t

GIOCA ORA · 16

Formule alla prova: quale formula inversa funziona?

Quattro formule inverse, una sola risposta giusta. Controlla le unità, scegline una e guarda un'auto viaggiare con il tuo valore: si ferma sulla linea, oppure no.

Formule inverseControllo delle unità

Gioca a Formule alla prova

Le unità devono tornare: [d ÷ v] = m ÷ (m/s) = s
Poi mettila alla prova: t = d ÷ v

Vettori

3 giochi

GIOCA ORA · 17

Attraversa il fiume: batti la corrente

Guida una barca attraverso un fiume che scorre. Scopri perché puntare dritto verso l'altra riva ti fa approdare a valle e trova la rotta che annulla la corrente.

Somma di vettoriVelocità relativa

Gioca a Attraversa il fiume

Velocità rispetto a terra: v = v_b + v_w
Dritto verso l'altra riva: s · sin θ = u

GIOCA ORA · 18

Orienteering: trova la scorciatoia

Segui un itinerario con la bussola, tratto dopo tratto. Guarda la distanza percorsa crescere sempre mentre lo spostamento può tornare a zero, poi prevedi la scorciatoia.

Scalari e vettoriSpostamento

Gioca a Orienteering

Spostamento: Δr = r₁ + r₂ + …
Distanza: s = Σ|rᵢ| ≥ |Δr|

GIOCA ORA · 19

Il tavolo delle forze: equilibra l'anello

Equilibra un anello tirato da fili con angoli diversi. Scopri perché 3 N e 4 N richiedono esattamente 5 N per annullarsi, e perché conta solo la somma vettoriale.

Somma vettorialeEquilibrio

Gioca a Il tavolo delle forze

Equilibrio: ΣF = 0
Moduli: |F₁ + F₂| ≤ |F₁| + |F₂|

Trigonometria

3 giochi

GIOCA ORA · 20

La rampa di carico: trova il lato mancante

Un argano tira delle casse su per una rampa fino a una piattaforma. Individua il cateto opposto, il cateto adiacente e l'ipotenusa, scegli il rapporto giusto e calcola il lato che fa combaciare la rampa.

Triangoli rettangoliSeno, coseno, tangente

Gioca a La rampa di carico

Altezza della rampa: h = L · sin θ
Rapporti: tan θ = opp ÷ adi

GIOCA ORA · 21

Soccorso dal faro: punta con gli angoli

Un drone di soccorso vola in linea retta dal faro a una nave. Trova l'angolo di depressione o di elevazione con le funzioni inverse, oppure la distanza a partire da un angolo noto.

Funzioni inverseElevazione e depressione

Gioca a Soccorso dal faro

Angolo di depressione: tan α = H ÷ D
Ritorno all'angolo: α = tan⁻¹(H ÷ D)

GIOCA ORA · 22

La ruota panoramica: seno e coseno sulla circonferenza

Una cabina gira su una ruota panoramica oltre 90°, 180° e più in là. Prevedi le sue coordinate con coseno e seno, trova i segni in ogni quadrante e ottieni un bonus per i valori esatti.

Circonferenza goniometricaAngoli notevoli

Gioca a La ruota panoramica

Posizione della cabina: (R · cos θ, R · sin θ)
Angolo notevole: sin 30° = 1/2

Moto parabolico

3 giochi

GIOCA ORA · 23

Lancio dall'aereo: centra il bersaglio dall'alto

Un aereo in volo orizzontale sgancia una cassa di rifornimenti. Prevedi quanto dura la caduta, dove sganciarla e a che velocità arriva a terra, e guardala restare proprio sotto l'aereo per tutta la discesa.

Lancio orizzontaleMoti indipendenti

Gioca a Lancio dall'aereo

Tempo di caduta: t = √(2h ÷ g)
Distanza in avanti: d = v·t

GIOCA ORA · 24

Due ombre: un lancio, due moti semplici

Lancia una palla in obliquo e segui le sue due ombre: l'ombra sul pavimento scivola a velocità costante, quella sulla parete sale, si ferma e ricade. Prevedi le componenti, il punto più alto e l'arrivo.

Componenti della velocitàLancio obliquo

Gioca a Due ombre

Ombra sul pavimento: x = v₀·cos θ·t
Ombra sulla parete: y = v₀·sin θ·t − ½·g·t²

GIOCA ORA · 25

Il cannone della gittata: trova l'angolo

Spara con un cannone a diversi angoli. Prevedi la gittata, trova il secondo angolo che fa cadere la palla nello stesso punto e calcola l'angolo o la velocità che colpisce un bersaglio.

GittataAngolo di lancio

Gioca a Il cannone della gittata

Gittata: R = v₀²·sin(2θ) ÷ g
Stessa gittata: θ₂ = 90° − θ

Moto circolare

3 giochi

GIOCA ORA · 26

La giostra: cronometra il giro

Sali su una giostra che gira a ritmo costante. Prevedi il periodo, la velocità angolare, la velocità di un cavallo e l'angolo di cui ruota.

Moto circolare uniformeVelocità angolare

Gioca a La giostra

Velocità angolare: ω = 2π ÷ T
Velocità: v = ω·r

GIOCA ORA · 27

La stazione rotante: gravità artificiale

Fai ruotare una stazione spaziale ad anello. Prevedi l'accelerazione centripeta dell'astronauta sul bordo e trova la velocità di rotazione, il periodo o il raggio che ricreano la gravità della Terra o della Luna.

Accelerazione centripetaGravità artificiale

Gioca a La stazione rotante

Accelerazione centripeta: a = v² ÷ r = ω²·r
Periodo: T = 2π·√(r ÷ a)

GIOCA ORA · 28

Curva pericolosa: aderenza e velocità

Guida un'auto in una curva in piano. Prevedi la forza centripeta che devono fornire le gomme, la velocità massima su strada asciutta e bagnata e la curva più stretta. Con troppa poca aderenza l'auto va larga.

Forza centripetaAttrito

Gioca a Curva pericolosa

Forza centripeta: F = m·v² ÷ r
Velocità massima: v = √(μ·g·r)

Gravitazione

3 giochi

GIOCA ORA · 29

La bilancia planetaria: la gravità in altri mondi

Pesa un astronauta e lascia cadere una palla sulla Luna, su Marte e su una super-Terra. Prevedi g = G·M ÷ R², il peso P = m·g e il tempo di caduta, e scopri che cosa succede alla massa.

Gravità superficialePeso e massa

Gioca a La bilancia planetaria

Gravità superficiale: g = G·M ÷ R²
Peso: W = m·g

GIOCA ORA · 30

Lancia il satellite: la gravitazione universale

Lancia un satellite sopra la Terra. Usa F = G·M·m ÷ r² per prevedere l'attrazione, scopri perché il doppio della distanza dà un quarto dell'attrazione e trova la velocità per un'orbita circolare e il raggio geostazionario.

Gravitazione universaleOrbite

Gioca a Lancia il satellite

Gravitazione universale: F = G·M·m ÷ r²
Orbita circolare: v = √(G·M ÷ r)

GIOCA ORA · 31

L'orologio di Keplero: periodi e distanze

Cronometra la Luna, le lune di Giove, la Terra e Marte. Usa la terza legge di Keplero, T² = 4π²·r³ ÷ (G·M), per prevedere periodi, pesare Giove e trovare quanto dista Marte dal Sole.

Terza legge di KepleroPeriodo orbitale

Gioca a L'orologio di Keplero

Terza legge di Keplero: T² = 4π²·r³ ÷ (G·M)
Massa da un'orbita: M = 4π²·r³ ÷ (G·T²)

Statica

3 giochi

GIOCA ORA · 32

L'insegna appesa: equilibra i cavi

Appendi un'insegna di 20 kg a uno o due cavi. Usa ΣF = 0 per trovare ogni tensione, scopri perché i cavi quasi orizzontali tirano molto più forte e trova l'angolo più basso che un cavo può avere.

Equilibrio delle forzeTensione

Gioca a L'insegna appesa

Su e giù: Σ T·sin θ = W
In orizzontale: T₁·cos θ₁ = T₂·cos θ₂

GIOCA ORA · 33

L'altalena a bilico: equilibra i momenti

Equilibra un'altalena a bilico con bambini di masse diverse. Usa il momento, peso × distanza, per sistemarli, includi il peso dell'asse e trova la forza che solleva una carriola.

Momento di una forzaEquilibrio rotazionale

Gioca a L'altalena a bilico

Equilibrio: ΣM = 0
Momento: M = m·g·d

GIOCA ORA · 34

Il ponte di assi: dividi il carico

Carica un'asse che poggia su due sostegni. Usa ΣF = 0 e ΣM = 0 per trovare la reazione di ogni sostegno, includi il peso dell'asse e trova dove un sostegno cede o l'asse si ribalta.

Equilibrio staticoReazioni vincolari

Gioca a Il ponte di assi

Forze: R_A + R_B = W + w
Momenti rispetto ad A: R_B·L = W·x + w·x_c

Momento e rotazione

5 giochi

GIOCA ORA · 35

Il bullone bloccato: gira la chiave

Sblocca un bullone arrugginito con una chiave. Trova la spinta che serve, scopri perché l'angolo conta, allunga la leva con un tubo e dividi il lavoro tra due mani.

Momento torcenteBraccio

Gioca a Il bullone bloccato

Momento torcente: τ = F·r·sin φ
Braccio: d = r·sin φ

GIOCA ORA · 36

Il carrello elevatore: non ribaltarti

Solleva pallet senza ribaltare un carrello elevatore. Confronta il momento del carico con quello del carrello rispetto alle ruote anteriori, aggiungi un contrappeso e leggi una targa di portata.

RibaltamentoMomenti

Gioca a Il carrello elevatore

Limite di ribaltamento: m·x ≤ M·b
Ruote posteriori: R_r·L = M·g·b − m·g·x

GIOCA ORA · 37

La gara dei volani: accelera al ritmo giusto

Metti in rotazione dei volani tirando una corda. Usa τ = I·α per cronometrare un avvio, impostare la trazione, disporre masse sui raggi, vincere l'attrito del cuscinetto e mantenere una velocità costante.

Accelerazione angolareMomento d'inerzia

Gioca a La gara dei volani

Legge della rotazione: τ_net = I·α
Momento d'inerzia: I = I₀ + Σ m·r²

GIOCA ORA · 38

Il laboratorio delle leve: i tre generi di leva

Prova tutti e tre i generi di leva: un piede di porco, uno schiaccianoci e il tuo avambraccio. Trova la forza motrice, colloca il fulcro e scopri perché alcune leve moltiplicano la forza e altre la costano.

LeveVantaggio meccanico

Gioca a Il laboratorio delle leve

Legge della leva: F·d_e = W·d_l
Vantaggio meccanico: MA = d_e ÷ d_l

GIOCA ORA · 39

Forza contro distanza: che cosa scambia una leva

Le leve non regalano lavoro. Guarda un piede di porco scambiare forza con distanza e un avambraccio scambiare forza con velocità, e verifica che il lavoro fatto sia uguale al lavoro ottenuto.

LeveLavoro

Gioca a Forza contro distanza

Distanze: s_l ÷ s_e = d_l ÷ d_e
Lavoro fatto = lavoro ottenuto: F·s_e = W·s_l

Centro di massa

3 giochi

GIOCA ORA · 40

Il punto di equilibrio: trova il centro di massa

Equilibra una trave carica su un appoggio stretto. Pesa ogni posizione con la sua massa per trovare il centro di massa, includi il peso della trave e colloca o scegli una massa per spostare il punto di equilibrio.

Centro di massaEquilibrio

Gioca a Il punto di equilibrio

Centro di massa: x_cm = Σm·x ÷ Σm
In orizzontale quando: |x_cm − x_s| ≤ 1 cm

GIOCA ORA · 41

Il mobile sospeso: ogni asta in orizzontale

Costruisci un mobile che resti in orizzontale. Trova il punto di equilibrio di ogni asta, procedi dal basso verso l'alto e tratta un intero mobile inferiore come un'unica massa appesa all'estremità di un'asta.

Centro di massaOggetti composti

Gioca a Il mobile sospeso

Nodo: x_k = Σm·x ÷ Σm
Mobile inferiore: M = m₁ + m₂ + …

GIOCA ORA · 42

La torre di blocchi: sporgi oltre il bordo

Impila blocchi oltre il bordo di un tavolo senza farli cadere. Tieni il centro di massa di ogni parte della pila sopra il blocco sottostante, aggiungi un contrappeso e scopri quanto può sporgere una pila.

Centro di massaRibaltamento

Gioca a La torre di blocchi

Resta ferma finché: x_cm ≤ x_edge
Sporgenza con tre blocchi: L·(1/2 + 1/4 + 1/6)

Fluidi

9 giochi

GIOCA ORA · 43

Il detective della densità: la corona di Archimede

Immergi un blocco, una corona e un sasso in un cilindro graduato. Leggi il volume dall'acqua che sale, calcola ρ = m ÷ V e scopri se la corona del re è d'oro puro.

DensitàArchimede

Gioca a Il detective della densità

Densità: ρ = m ÷ V
Volume dall'acqua: V = V₁ − V₀

GIOCA ORA · 44

Il carico della chiatta: il principio di Archimede

Una chiatta che galleggia affonda finché l'acqua che sposta pesa quanto lei. Prevedi la sua linea di galleggiamento, caricala fino all'orlo senza allagarla e scopri perché le barche d'acciaio galleggiano.

Spinta di ArchimedeGalleggiamento

Gioca a Il carico della chiatta

Spinta di Archimede: F_b = ρ·g·V
Pescaggio: d = M ÷ (ρ·A)

GIOCA ORA · 45

Immersione profonda: la pressione sott'acqua

Ogni 10 m di acqua di mare aggiungono circa un'atmosfera. Leggi il manometro di un sottomarino, trova l'immersione più profonda che il suo scafo può sopportare e scopri perché l'acqua dolce gli permette di scendere un po' di più.

PressioneProfondità

Gioca a Immersione profonda

Pressione: p = p₀ + ρ·g·h
Forza su una superficie: F = Δp·A

GIOCA ORA · 46

Pesare sott'acqua: che cosa perde il dinamometro

Appendi un sasso a un dinamometro e calalo in un recipiente pieno fino al beccuccio. Il dinamometro perde esattamente il peso dell'acqua che trabocca. Usalo per trovare volumi, densità e profondità, in acqua e nell'olio.

Principio di ArchimedeSpinta di Archimede

Gioca a Pesare sott'acqua

Spinta di Archimede: F_b = ρ·g·V
Lettura del dinamometro: R = W − F_b

GIOCA ORA · 47

Palloni che salgono: Archimede nell'aria

Anche l'aria spinge verso l'alto, con il peso dell'aria che un pallone sposta. Conta palloncini per un giocattolo, carica e riscalda una mongolfiera, vola da una montagna e solleva una persona con l'elio.

Principio di ArchimedeSpinta nell'aria

Gioca a Palloni che salgono

Spinta: F = (ρ_air − ρ_in)·g·V
Aria calda: ρ·T = const

GIOCA ORA · 48

Il tubo di Torricelli: pesare l'aria

Capovolgi un tubo di mercurio e guarda l'aria sostenere una colonna di 760 mm. Trova la pressione dell'aria in montagna, e perché una pompa aspirante non può sollevare l'acqua per più di circa 10 m.

Pressione atmosfericaBarometro

Gioca a Il tubo di Torricelli

Barometro: p = ρ·g·h
Altezza della colonna: h = p ÷ (ρ·g)

GIOCA ORA · 49

Gli emisferi di Magdeburgo: l'aria tiene stretto

Nel 1654 due tiri di cavalli non riuscirono a separare due metà di metallo tenute insieme solo dall'aria. Trova la forza, F = Δp·π·r², conta i cavalli e scopri che cosa può reggere una ventosa.

Pressione atmosfericaForza

Gioca a Gli emisferi di Magdeburgo

Forza dalla pressione: F = (p_out − p_in)·A
Area: A = π·r²

GIOCA ORA · 50

L'elevatore idraulico: il principio di Pascal

L'olio trasmette la pressione a ogni parte di un elevatore, quindi una piccola spinta su un pistone piccolo solleva un'auto su uno grande. Trova la spinta, le dimensioni dei pistoni e il lungo tragitto che deve fare il pistone piccolo.

Principio di PascalIdraulica

Gioca a L'elevatore idraulico

Stessa pressione: F₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂
Stesso volume: A₁·d₁ = A₂·d₂

GIOCA ORA · 51

La botte di Pascal: un bicchiere fa saltare un coperchio

Versa un po' d'acqua in un tubo alto e sottile su una botte sigillata e la pressione raggiunge ogni parete. Trova l'altezza che fa saltare il coperchio, scopri perché la larghezza del tubo non conta e spingi un tappo in una bottiglia.

Principio di PascalPressione

Gioca a La botte di Pascal

Pressione in più: Δp = ρ·g·h
Forza su una superficie: F = Δp·A

Fluidi in movimento

3 giochi

GIOCA ORA · 52

Il serbatoio forato: fin dove arriva il getto?

L'acqua più in profondità in un serbatoio esce più veloce: v = √(2·g·h). Prevedi la velocità e il punto di caduta di un getto, riempi un secchio e trova i due fori che arrivano nello stesso punto e il foro che spruzza più lontano.

Principio di BernoulliLegge di Torricelli

Gioca a Il serbatoio forato

Velocità del getto: v = √(2·g·h)
Distanza di caduta: x = 2·√(h·y)

GIOCA ORA · 53

Il tubo di Venturi: acqua più veloce, pressione più bassa

Dove un tubo si restringe, l'acqua accelera e la sua pressione cala. Prevedi il getto di un ugello, il calo in un tubo stretto, le colonne di un venturimetro, la portata che misura e l'altezza di una fontana.

Principio di BernoulliContinuità

Gioca a Il tubo di Venturi

Continuità: A₁·v₁ = A₂·v₂
Bernoulli: Δp = ½·ρ·(v₂² − v₁²)

GIOCA ORA · 54

Tempesta e ala: l'aria veloce tira su

L'aria veloce ha una pressione più bassa. Prevedi la trazione di una tempesta su un tetto e il vento che lo strappa via, la portanza su un'ala, la velocità di decollo di un aereo e il soffio che solleva una striscia di carta.

Principio di BernoulliPortanza

Gioca a Tempesta e ala

Differenza di pressione: Δp = ½·ρ·(v_over² − v_under²)
Portanza: F = Δp·A

Oscillazioni

10 giochi

GIOCA ORA · 55

Lo studio del metronomo: tieni il tempo

Il periodo è il tempo di un battito; la frequenza è quanti battiti stanno in un secondo. Trasforma i tempi in periodi e gli hertz in battiti al minuto, conta i battiti e trova quando due metronomi battono insieme.

PeriodoFrequenza

Gioca a Lo studio del metronomo

Frequenza: f = 1 ÷ T
Tempo musicale: tempo = 60·f

GIOCA ORA · 56

La boa del porto: quanto è ampia l'oscillazione?

L'ampiezza è quanto si allontana un'oscillazione dal centro, non dalla cima al fondo. Leggila su un'asta del porto, guarda il periodo restare uguale su un'onda più grande e trova distanze, velocità ed energie.

AmpiezzaMoto armonico semplice

Gioca a La boa del porto

Ampiezza: A = (y_max − y_min) ÷ 2
Velocità massima: v_max = 2π·A ÷ T

GIOCA ORA · 57

Il sismografo: leggi la scossa

Un sismografo trasforma la scossa in una linea ondulata. Leggi il periodo dalla distanza tra i picchi e dalla velocità della carta, la frequenza dal periodo e la minuscola ampiezza del suolo dalla traccia ingrandita.

Periodo e frequenzaAmpiezza

Gioca a Il sismografo

Periodo: T = d ÷ u
Ampiezza: x = a ÷ M

GIOCA ORA · 58

L'orologio a pendolo: tieni il tempo

Il periodo di un pendolo dipende solo dalla sua lunghezza e da g: T = 2π·√(L ÷ g). Costruisci un pendolo che batte il secondo, cronometrane uno corto, raddoppia un periodo, fanne oscillare uno sulla Luna e prova una massa più pesante.

Moto armonico semplicePendolo

Gioca a L'orologio a pendolo

Periodo: T = 2π·√(L ÷ g)
Pendolo che batte il secondo: L = g·(T ÷ 2π)²

GIOCA ORA · 59

La palla da demolizione: l'altezza diventa velocità

Una palla che oscilla scambia altezza con velocità e viceversa: v = √(2·g·h). Trova le velocità nel punto più basso e a metà discesa, la tensione della fune, il piolo di Galileo e l'angolo raggiunto con una data velocità.

PendoloConservazione dell'energia

Gioca a La palla da demolizione

Discesa: h = L·(1 − cos θ)
Velocità: v = √(2·g·h)

GIOCA ORA · 60

Oscillazioni ampie e smorzate: ciò che la formula trascura

T = 2π·√(L ÷ g) è esatta solo per oscillazioni piccolissime, e le oscillazioni reali si smorzano. Trova il periodo di un'oscillazione ampia, l'errore di un orologio, come si riduce un'oscillazione, il suo tempo di dimezzamento e l'energia che perde.

PendoloSmorzamento

Gioca a Oscillazioni ampie e smorzate

Piccole oscillazioni: T₀ = 2π·√(L ÷ g)
Smorzamento: θₙ = θ₀·kⁿ

GIOCA ORA · 61

La molla che rimbalza: allunga, rimbalza, ripeti

Una molla richiama con k·x, e una massa appesa oscilla con T = 2π·√(m ÷ k). Trova un allungamento, un periodo, una molla, una velocità massima e un periodo dal solo allungamento.

Moto armonico sempliceLegge di Hooke

Gioca a La molla che rimbalza

Legge di Hooke: F = k·x
Periodo: T = 2π·√(m ÷ k)

GIOCA ORA · 62

L'officina delle molle: affiancate o in fila?

Molle affiancate si dividono il carico e si comportano come una molla più rigida; in fila, ciascuna lo porta tutto e si comportano come una più morbida. Prevedi allungamenti, la rigidità di mezza molla e di una coppia mista, e un'oscillazione.

Legge di HookeMolle combinate

Gioca a L'officina delle molle

Affiancate: k = k₁ + k₂
In fila: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂

GIOCA ORA · 63

Il lanciatore a molla: comprimi, immagazzina, rilascia

Una molla compressa immagazzina ½·k·x² e la cede quando viene rilasciata. Lancia una pallina da flipper e un razzo, punta a una piattaforma, scopri che cosa fa raddoppiare la compressione e ferma un carrello con una molla.

Energia elasticaConservazione dell'energia

Gioca a Il lanciatore a molla

Energia immagazzinata: E = ½·k·x²
Lancio: v = x·√(k ÷ m)

GIOCA ORA · 64

Altalena e risonanza: spingi al momento giusto

Un oscillatore scambia moto con energia immagazzinata e viceversa, e piccole spinte a tempo costruiscono una grande oscillazione. Sincronizza le spinte di un'altalena, trova velocità ed energie e le cunette che mettono in risonanza un'auto.

Moto armonico sempliceRisonanza

Gioca a Altalena e risonanza

Energia: E = ½·k·A²
Risonanza: f_push = f₀

Onde

27 giochi

GIOCA ORA · 65

Impulso sulla corda: che cosa viaggia lungo un'onda?

Un'onda trasporta una forma ed energia, mentre la corda si muove solo su e giù. Cronometra un impulso, guarda un nastro restare fermo, leggi l'ampiezza, somma due impulsi che si incontrano e cattura un'eco.

Che cos'è un'ondaAmpiezza

Gioca a Impulso sulla corda

Velocità dell'onda: v = d ÷ t
Gli impulsi si sommano: y = y₁ + y₂

GIOCA ORA · 66

Cerchi nell'acqua: perché le onde si abbassano allargandosi

L'increspatura di un sasso si abbassa mentre il suo cerchio cresce, perché la stessa energia si distribuisce lungo un cerchio sempre più lungo. Trova l'altezza lontano, l'energia per metro, la distanza a cui scende a 1 cm e confronta un'onda rettilinea.

AmpiezzaEnergia di un'onda

Gioca a Cerchi nell'acqua

Increspatura che si allarga: A ∝ 1 ÷ √r
Energia e altezza: E ∝ A²

GIOCA ORA · 67

Potenza su una corda: quanta energia trasporta un'onda?

Un'onda trasporta energia lungo una corda fino a un assorbitore all'estremità lontana. Raddoppia l'ampiezza, raddoppia anche la frequenza, calcola i watt, trova l'oscillazione che mantiene la stessa potenza e prova una corda più pesante.

AmpiezzaPotenza di un'onda

Gioca a Potenza su una corda

Potenza di un'onda: P = ½·μ·ω²·A²·v
Contano i quadrati: P ∝ A²·f²

GIOCA ORA · 68

Il righello dell'ondoscopio: misurare la lunghezza d'onda

Una barra si immerge in una vasca 8 volte al secondo e manda increspature rettilinee lungo di essa. Conta gli intervalli tra le creste, leggi una foto a metà grandezza, trova la velocità con v = f·λ, rallenta le increspature su una zona bassa e cronometrale attraverso la vasca.

Lunghezza d'ondaMisurare le onde

Gioca a Il righello dell'ondoscopio

Contare gli intervalli: λ = d ÷ (n − 1)
Equazione delle onde: v = f·λ

GIOCA ORA · 69

La macchina delle onde: lunghezza d'onda, frequenza e velocità

Un motore scuote un'estremità di una corda e la riempie di onde. Contale per trovare la lunghezza d'onda, collegala alla frequenza con v = f·λ, scuoti più in fretta, cronometra il periodo a una perlina e prova un'ampiezza maggiore.

Lunghezza d'ondaFrequenza e periodo

Gioca a La macchina delle onde

Equazione delle onde: v = f·λ
Periodo: T = 1 ÷ f

GIOCA ORA · 70

L'accordatore di corde: frequenza e altezza del suono

La nota di una corda è la sua frequenza, f = v ÷ (2·L). Trova la nota di una corda di chitarra, dimezzala per un'ottava, premila per suonare un'altra nota, tendila e cronometra una vibrazione, con un accordatore per verificare.

FrequenzaSuono e altezza

Gioca a L'accordatore di corde

Frequenza della corda: f = v ÷ (2·L)
Ottava: L ÷ 2 → 2·f

GIOCA ORA · 71

Congelare con lo stroboscopio: catturare una frequenza con i lampi

Uno stroboscopio illumina un'onda in movimento per un istante, più e più volte. Un lampo per ciclo e si congela; un po' fuori e scorre a f − f_s. Congela un'onda, leggi il suo scorrimento, misura una frequenza, ferma una ruota e trova una velocità.

FrequenzaEffetto stroboscopico

Gioca a Congelare con lo stroboscopio

Frequenza vista: f_seen = f − f_s
Congelata dai lampi: f_s = f

GIOCA ORA · 72

L'attesa del surfista: il periodo di un'onda

Un surfista che aspetta fermo sale su ogni cresta che passa, una volta per periodo T = λ ÷ v. Cronometra l'attesa, conta le onde al minuto, trova velocità e distanza dell'onda lunga e trasforma il periodo in una frequenza.

PeriodoOnde del mare

Gioca a L'attesa del surfista

Periodo: T = λ ÷ v
Frequenza: f = 1 ÷ T

GIOCA ORA · 73

L'orologio delle maree: il periodo delle maree

Il mare in un porto sale e scende con un periodo di circa 12 h 25 min. Cronometra quattro maree, trova la bassa marea, conta le alte maree in un giorno, scopri perché l'alta marea arriva 50 minuti più tardi ogni giorno e trova la lunghezza d'onda della marea.

PeriodoMaree

Gioca a L'orologio delle maree

Periodo: T = 12 h 25 min
Lunghezza d'onda: λ = v·T

GIOCA ORA · 74

Il laboratorio della tensione: quanto corre un'onda su una corda

Un impulso su una corda tesa corre a v = √(F ÷ μ): più veloce con più tensione, più lento su una corda più pesante. Trova la velocità di un impulso, scopri perché quattro volte la tensione la raddoppia soltanto, trova la tensione che serve per una velocità e cronometra un impulso attraverso una corda.

Velocità dell'ondaCorde

Gioca a Il laboratorio della tensione

Velocità: v = √(F ÷ μ)
Tensione: F = μ·v²

GIOCA ORA · 75

La corsa dello tsunami: come la profondità fissa la velocità di un'onda

Uno tsunami è così lungo che tutta la profondità del mare si muove con esso, e la sua velocità è v = √(g·h). Trova la sua velocità su un oceano profondo, trasformala in km/h, cronometra una traversata di 2000 km, guardalo rallentare vicino alla costa e ricava la profondità da una velocità.

Velocità dell'ondaTsunami

Gioca a La corsa dello tsunami

Velocità: v = √(g·h)
Profondità: h = v² ÷ g

GIOCA ORA · 76

Il laboratorio della slinky: onde trasversali e longitudinali

Scuoti una slinky di lato e ogni spira si muove trasversalmente: un'onda trasversale. Spingila e tirala e ogni spira si muove lungo di essa, addensandosi in compressioni: un'onda longitudinale. Trova l'angolo del moto di una spira, la distanza tra le compressioni e la loro velocità.

Trasversali e longitudinaliSlinky

Gioca a Il laboratorio della slinky

Velocità dell'onda: v = f·λ
Compressioni: λ = v ÷ f

GIOCA ORA · 77

Terremoto P e S: due tipi di onda sismica

Un terremoto manda un'onda P longitudinale veloce e un'onda S trasversale più lenta. L'intervallo tra le due dice a una stazione quanto era lontano il terremoto. Trova quella distanza, i tempi di arrivo, la scossa dell'onda S e la sua velocità.

Trasversali e longitudinaliTerremoti

Gioca a Terremoto P e S

Distanza: d = Δt ÷ (1/v_S − 1/v_P)
Intervallo tra gli arrivi: Δt = d ÷ v_S − d ÷ v_P

GIOCA ORA · 78

L'ecoscandaglio: distanze dagli echi

Un'eco è un suono che è rimbalzato, quindi percorre la distanza due volte: d = v·t ÷ 2. Sonda il fondale con il sonar, trova la falena di un pipistrello, cronometra l'eco di una scogliera, misura la velocità del suono nell'acqua di mare e trova un banco di pesci.

RiflessioneSonar ed echi

Gioca a L'ecoscandaglio

Distanza: d = v·t ÷ 2
Tempo dell'eco: t = 2d ÷ v

GIOCA ORA · 79

Rimbalzi delle onde: come si riflettono le onde

Un'increspatura lascia una parete con lo stesso angolo con cui è arrivata. Un impulso su una corda torna capovolto da un estremo bloccato e diritto da un estremo libero. Trova l'angolo di uscita, mira un tiro di sponda, prevedi il verso di ogni impulso e cronometra un viaggio di andata e ritorno.

RiflessioneIncrespature e corde

Gioca a Rimbalzi delle onde

Angolo di uscita: θ_out = θ_in
Estremo fisso: y_back = −y

GIOCA ORA · 80

La spiaggia poco profonda: onde che si piegano

Le onde rallentano in acqua bassa. La loro frequenza resta la stessa, quindi la lunghezza d'onda si accorcia, e se arrivano con un angolo si piegano: la rifrazione. Trova la nuova lunghezza d'onda, la frequenza, l'angolo, la velocità e la profondità sopra una secca.

RifrazioneOnde del mare

Gioca a La spiaggia poco profonda

Lunghezza d'onda: λ₂ = λ₁·v₂ ÷ v₁
Legge di Snell: sin θ₁ ÷ sin θ₂ = v₁ ÷ v₂

GIOCA ORA · 81

Pesca con la fiocina: la luce che si piega nell'acqua

La luce è più lenta nell'acqua, quindi si piega attraversando la superficie: n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂. Un pesce sembra meno profondo di quanto è. Trova la profondità reale di un pesce, l'angolo di un laser nell'acqua, dove mirare una fiocina, l'indice di un liquido e l'angolo limite.

RifrazioneLuce

Gioca a Pesca con la fiocina

Legge di Snell: n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂
Profondità reale: d = n·d_seen

GIOCA ORA · 82

Due altoparlanti: punti forti e punti silenziosi

Due altoparlanti che suonano la stessa nota riempiono una stanza di punti forti e silenziosi. È silenzioso dove uno è mezza onda più lontano dell'altro: Δd = (n + ½)·λ. Trova punti silenziosi e forti, una frequenza, una lunghezza d'onda e che cosa fa un altoparlante invertito.

InterferenzaSuono

Gioca a Due altoparlanti

Punti silenziosi: Δd = (n + ½)·λ
Punti forti: Δd = n·λ

GIOCA ORA · 83

L'accordatore a battimenti: note che ondeggiano

Due note di altezza vicina entrano e escono di passo, quindi il suono cresce e svanisce |f₁ − f₂| volte al secondo. Gli accordatori ascoltano i battimenti rallentare e fermarsi. Trova una frequenza di battimento, una riaccordatura, il tempo tra i battimenti, crescente o calante e una differenza di altezza.

BattimentiSuono

Gioca a L'accordatore a battimenti

Frequenza dei battimenti: f_b = |f₁ − f₂|
Tempo tra i battimenti: T_b = 1 ÷ f_b

GIOCA ORA · 84

L'imboccatura del porto: onde che si allargano

Le onde si allargano dopo aver attraversato un'apertura, soprattutto quando l'apertura è di circa una lunghezza d'onda. Lontano dietro di essa, la prima direzione di calma è sin θ = λ ÷ a. Trova direzioni di calma, l'apertura che calma una barca, una lunghezza d'onda e quando le onde riempiono tutto il porto.

DiffrazioneOnde d'acqua

Gioca a L'imboccatura del porto

Prima direzione di calma: sin θ = λ ÷ a
Lunghezza d'onda: λ = v·T

GIOCA ORA · 85

La fenditura laser: la luce che si allarga

La luce che passa da una fenditura stretta si allarga in una frangia luminosa con frange scure ai lati. La prima frangia scura è a y = λ·L ÷ a dal centro. Trova una frangia scura, la larghezza della frangia centrale, la larghezza di una fenditura, la lunghezza d'onda di un laser e la seconda frangia scura.

DiffrazioneLuce

Gioca a La fenditura laser

Prima frangia scura: y = λ·L ÷ a
Frangia centrale: w = 2·λ·L ÷ a

GIOCA ORA · 86

Passa l'ambulanza: l'altezza della sirena che cambia

Una sirena in movimento comprime le sue onde sonore davanti e le allunga dietro, quindi la senti più acuta mentre arriva e più grave mentre se ne va: f' = f·v ÷ (v ∓ v_s). Trova l'altezza in arrivo e in partenza, la velocità di un'ambulanza, la nota di una sirena e un'ottava.

Effetto DopplerSuono

Gioca a Passa l'ambulanza

Verso di te: f' = f·v ÷ (v − v_s)
Che si allontana: f' = f·v ÷ (v + v_s)

GIOCA ORA · 87

L'anatra che nuota: increspature davanti e dietro

Ogni zampata manda un anello dal punto in cui si trova l'anatra, quindi gli anelli si addensano davanti e si allargano dietro: λ' = (v ∓ v_s) ÷ f. Più veloce delle sue increspature, l'anatra produce un'onda di prua a V. Trova distanze, una velocità, un ritmo di zampate e l'angolo di un'onda di prua.

Effetto DopplerOnde nell'acqua

Gioca a L'anatra che nuota

Distanza tra le increspature: λ' = (v ∓ v_s) ÷ f
Onda di prua: sin θ = v ÷ v_s

GIOCA ORA · 88

Il fonometro: quanto è forte un suono forte?

I decibel contano potenze di dieci: L = 10·log(I ÷ I₀), quindi ogni 10 dB sono dieci volte l'intensità, e al doppio della distanza il suono è circa 6 dB più debole. Trova il livello di dieci altoparlanti, il calo con la distanza, un rapporto di intensità, un livello e una distanza.

SuonoDecibel

Gioca a Il fonometro

Livello sonoro: L = 10·log(I ÷ I₀)
Distanza: I ∝ 1 ÷ r²

GIOCA ORA · 89

Il flauto di bottiglia: note dall'aria e dall'acqua

Una bottiglia è un tubo chiuso a un'estremità: la sua colonna d'aria contiene un quarto d'onda, quindi f = v ÷ 4L. Versa acqua e la colonna si accorcia, quindi l'altezza sale. Trova la nota di una bottiglia, la nota dopo aver versato, la lunghezza di una colonna, quanta acqua versare e la nota successiva più acuta.

SuonoRisonanza

Gioca a Il flauto di bottiglia

Tubo chiuso: f = v ÷ 4L
Note più acute: f_n = n·v ÷ 4L

GIOCA ORA · 90

Il laboratorio delle antenne: quanto è lunga un'onda radio?

Radio, Wi-Fi e microonde sono onde che viaggiano a 3 × 10⁸ m/s. Usa λ = c ÷ f per trovare le loro lunghezze d'onda, dimensiona un'antenna a un quarto d'onda, trova la distanza tra i punti caldi di un forno a microonde e scopri perché i tralicci AM sono così alti.

Lunghezza d'ondaOnde radio

Gioca a Il laboratorio delle antenne

Lunghezza d'onda: λ = c ÷ f
Antenna a un quarto d'onda: L = λ ÷ 4

GIOCA ORA · 91

Il suono al rallentatore: un'onda che puoi sentire

Il suono è un'onda di compressioni nell'aria, che viaggia a 340 m/s. Rallenta una nota per vederne la lunghezza d'onda e il periodo, poi usa la velocità del suono per trovare un temporale dal suo tuono e una scogliera dalla sua eco.

Onde sonoreLunghezza d'onda e periodo

Gioca a Il suono al rallentatore

Lunghezza d'onda: λ = v ÷ f
Distanza: d = v·t

Elettrostatica

10 giochi

GIOCA ORA · 92

Strofina il palloncino: la carica è fatta di elettroni che si spostano

Strofinare non crea carica, sposta elettroni: Q = −n·e da una parte, +n·e dall’altra. Carica un palloncino, guarda cosa resta alla lana, conta gli elettroni e forma uno ione.

Carica elettricaElettroni

Gioca a Strofina il palloncino

Carica: Q = −n·e
Elettroni: n = |Q| ÷ e

GIOCA ORA · 93

La goccia di Millikan: la carica arriva in elettroni

Una goccia carica resta sospesa quando la forza elettrica bilancia il suo peso: q·V ÷ d = m·g. Misura cariche, conta elettroni, regola la tensione e trova e da tre gocce.

Carica elettricaEsperimento di Millikan

Gioca a La goccia di Millikan

Sospensione: q·V ÷ d = m·g
Elettroni: q = n·e

GIOCA ORA · 95

Tester di materiali: conduttori e isolanti

La resistività di un materiale decide se conduce: R = ρ·L ÷ A, I = V ÷ R. Rame e vetro distano venti potenze di dieci. Prova cinque campioni su un banco a 12 V.

ConduttoriResistività

Gioca a Tester di materiali

Resistenza: R = ρ·L ÷ A
Corrente: I = V ÷ R

GIOCA ORA · 96

La perlina fluttuante: la legge di Coulomb contro la gravità

Cariche uguali si respingono con F = k·q₁·q₂ ÷ r², tanto più quanto sono vicine. Una perlina fluttua dove questa repulsione eguaglia il suo peso. Trova la distanza, la carica, la massa e la spinta del fondo.

Legge di CoulombForza elettrica

Gioca a La perlina fluttuante

Fluttuare: k·q₁·q₂ ÷ r² = m·g
Distanza: r = √(k·q₁·q₂ ÷ m·g)

GIOCA ORA · 97

Tiro alla fune delle cariche: forze tra cariche

Le cariche si respingono o si attraggono con F = k·q₁·q₂ ÷ r², forze uguali e opposte, e le forze di più cariche si sommano. Misura un'attrazione, trova un punto di equilibrio, somma due forze, ricava una carica e raddoppia tutto.

Legge di CoulombSomma delle forze

Gioca a Tiro alla fune delle cariche

Due cariche: F = k·q₁·q₂ ÷ r²
Punto di equilibrio: q₁ ÷ x² = q₂ ÷ (d − x)²

GIOCA ORA · 98

Sonda di campo: forza per unità di carica

Il campo elettrico è la forza su una carica di prova divisa per la sua carica, E = F ÷ q, e una carica puntiforme crea E = k·Q ÷ r². Trova un campo da una forza, calcola la forza su una sonda, somma due campi e trova una distanza.

Campo elettricoForza per carica

Gioca a Sonda di campo

Campo da una forza: E = F ÷ q
Campo di una carica puntiforme: E = k·Q ÷ r²

GIOCA ORA · 99

Fascio di elettroni: deviare cariche con un campo

Tra due piastre cariche il campo è uniforme, E = V ÷ d, e una carica sente una spinta costante di traverso al fascio, così la sua traiettoria si curva in una parabola. Trova il campo, l'accelerazione, la deviazione, la tensione per un bersaglio e la deviazione di un protone.

Campo uniformeParticelle cariche

Gioca a Fascio di elettroni

Campo tra le piastre: E = V ÷ d
Deviazione nelle piastre: y = ½·(q·E ÷ m)·(L ÷ v₀)²

GIOCA ORA · 100

Mappa del potenziale: energia per unità di carica

Il potenziale elettrico è energia per unità di carica: una carica puntiforme crea V = k·Q ÷ r, i potenziali si sommano come numeri e portare una carica q richiede un lavoro W = q·ΔV. Leggi un potenziale, sali, segui una curva di livello, somma due cariche e trova un anello.

Potenziale elettricoLavoro ed energia

Gioca a Mappa del potenziale

Potenziale di una carica: V = k·Q ÷ r
Lavoro per portare una carica: W = q·ΔV

GIOCA ORA · 101

Cannone di particelle: dalla tensione alla velocità

Una carica che attraversa una tensione ΔV guadagna energia cinetica q·ΔV = ½·m·v². Trova l'energia e la velocità di un elettrone, la velocità di un protone, l'energia di una particella alfa in eV e la tensione che ferma un elettrone.

Tensione elettricaEnergia cinetica

Gioca a Cannone di particelle

Energia guadagnata: K = q·ΔV
Velocità raggiunta: v = √(2·q·ΔV ÷ m)

Circuiti elettrici

16 giochi

GIOCA ORA · 102

Torre di pile: sommare le tensioni

Pile in fila sommano le loro tensioni, una pila girata toglie la sua, e pile affiancate danno la tensione di una sola. Una batteria dà V joule a ogni coulomb che sposta: W = Q·V. Impila, gira, affianca, accendi una lampadina e conta le pile.

TensionePile in serie

Gioca a Torre di pile

Pile in fila: V = V₁ + V₂ + …
Energia per carica: W = Q·V

GIOCA ORA · 103

Passeggiata col voltmetro: la tensione tra due punti

Un voltmetro segna il potenziale al puntale rosso meno il potenziale al puntale nero: V = V_red − V_black. Inverti i puntali, prova un interruttore aperto e un semplice filo, trova la tensione in un nodo e metti due pile una contro l'altra.

TensioneUsare un voltmetro

Gioca a Passeggiata col voltmetro

Un voltmetro segna: V = V_red − V_black
Giù per un resistore: ΔV = I·R

GIOCA ORA · 104

Contatore di carica: la corrente è carica al secondo

Una corrente è la carica che attraversa una sezione del filo ogni secondo: I = Q ÷ t, e un ampere è un coulomb al secondo, circa 6 × 10¹⁸ elettroni. Conta la carica al varco, trasforma minuti e ore in secondi e cronometra una corrente lenta.

CorrenteCarica e tempo

Gioca a Contatore di carica

La corrente è: I = Q ÷ t
Un ampere: 1 A = 1 C/s

GIOCA ORA · 105

Elettroni lumaca: deriva lenta, segnale veloce

Gli elettroni vibrano a circa un milione di metri al secondo, ma avanzano lungo un filo come lumache: I = n·e·A·v_d dà meno di un decimo di millimetro al secondo per 1 A nel rame. Eppure una lampadina si accende subito, perché il segnale percorre il filo a 2 × 10⁸ m/s.

CorrenteVelocità di deriva

Gioca a Elettroni lumaca

Corrente e deriva: I = n·e·A·v_d
Il segnale: v ≈ 2 × 10⁸ m/s

GIOCA ORA · 106

Allunga il filo: lunghezza e spessore fissano la resistenza

La resistenza di un filo cresce con la lunghezza e diminuisce con la sezione: R = ρ·L ÷ A. Il doppio della lunghezza raddoppia R, il doppio del diametro la riduce a un quarto, e stirare un filo fino al doppio della lunghezza la quadruplica. Srotola, stira e taglia una bobina su misura.

ResistenzaResistività

Gioca a Allunga il filo

Resistenza di un filo: R = ρ·L ÷ A
Filo tondo: A = π·d² ÷ 4

GIOCA ORA · 107

Filamento caldo: la resistenza sale con la temperatura

Un metallo resiste di più quanto più si scalda: R = R₀·(1 + α·(T − T₀)). Un filamento a 2500 °C ha dodici volte la sua resistenza a freddo, quindi una lampadina assorbe un picco di corrente all'accensione, e un filo di platino diventa un termometro. Scalda, fai brillare e leggi la temperatura.

ResistenzaTemperatura

Gioca a Filamento caldo

Resistenza a caldo: R = R₀·(1 + α·ΔT)
Sensore al platino: R = 100 Ω·(1 + 0.00385·T)

GIOCA ORA · 108

Laboratorio di Ohm: corrente, tensione e resistenza

Per un resistore fisso la corrente cresce in proporzione alla tensione: V = I·R, una retta per l'origine su un grafico I–V. Trova una corrente, una resistenza o una tensione dalle altre due, leggi una retta e scegli la resistenza che tiene un LED a 20 mA.

Legge di OhmGrafico I–V

Gioca a Laboratorio di Ohm

Legge di Ohm: V = I·R
Riorganizzata: I = V ÷ R, R = V ÷ I

GIOCA ORA · 109

Prova del fusibile: la legge di Ohm al limite

Qui ogni corrente è fissata da I = V ÷ R, e un fusibile fonde appena la corrente raggiunge il suo valore nominale. Trova la corrente di un bollitore, la resistenza minima che un fusibile sopporta, perché un fusibile non protegge una persona, la tensione massima che un resistore sopporta e l'enorme corrente di un cortocircuito.

Legge di OhmFusibili

Gioca a Prova del fusibile

Corrente: I = V ÷ R
Il fusibile fonde se: I ≥ I_fuse

GIOCA ORA · 110

Catena di lampadine: un solo percorso per tutte

In un circuito in serie c'è un solo percorso, quindi la stessa corrente attraversa ogni lampadina e le resistenze si sommano: R = R₁ + R₂ + …. Trova la corrente, la resistenza totale, la tensione su una lampadina, perché una quarta lampadina le affievolisce tutte e quante lucine servono per la rete.

Circuiti in serieRipartizione della tensione

Gioca a Catena di lampadine

Le resistenze si sommano: R = R₁ + R₂ + …
Stessa corrente: I₁ = I₂ = I₃

GIOCA ORA · 111

Partitore di tensione: dividere l'alimentatore

Due resistori in serie dividono l'alimentatore in proporzione alle loro resistenze: V_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂). Trova una tensione d'uscita, progetta un partitore per 5 V, leggi un sensore di luce e un termistore e trova la tensione a metà di una catena di tre.

Partitori di tensioneSensori

Gioca a Partitore di tensione

Uscita: V_out = V·R₂ ÷ (R₁ + R₂)
Divisione proporzionale: V₁ ÷ V₂ = R₁ ÷ R₂

GIOCA ORA · 112

Impianto di casa: ogni ramo riceve tutta la tensione

I rami in parallelo ricevono ognuno tutta la tensione: le correnti si sommano e la resistenza equivalente diminuisce, 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. Trova una resistenza equivalente e una corrente principale, scopri perché le altre lampade restano accese quando se ne stacca una, scegli un resistore e conta le lampade che un magnetotermico consente.

Circuiti in paralleloImpianto elettrico

Gioca a Impianto di casa

Resistenza: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …
Corrente principale: I = I₁ + I₂ + …

GIOCA ORA · 113

Divisione della corrente: ciò che entra esce

La corrente non si consuma mai in un nodo: ciò che entra esce, I = I₁ + I₂ + …. I rami in parallelo condividono una stessa tensione, quindi la resistenza più piccola prende la parte più grande. Trova una corrente mancante, dividi una corrente, somma i rami, scopri perché un nuovo ramo non cambia il vecchio e progetta uno shunt.

Legge dei nodi di KirchhoffPartitore di corrente

Gioca a Divisione della corrente

In un nodo: I_in = I_out
Stessa tensione: I₁·R₁ = I₂·R₂

GIOCA ORA · 114

Luce delle lampadine: la potenza, non l'etichetta

La potenza è il ritmo con cui una lampadina trasforma l'energia elettrica in luce e calore: P = V·I = I²·R = V² ÷ R. I dati di targa fissano solo la sua resistenza. Trova una potenza, la resistenza di una lampadina, cosa danno due lampadine in serie, perché quella da 60 W vince accanto a una da 100 W e cosa fa la metà della tensione.

Potenza elettricaDati di targa

Gioca a Luce delle lampadine

Potenza: P = V·I = I²·R = V² ÷ R
Dai dati di targa: R = V² ÷ P

GIOCA ORA · 115

Linea elettrica: perché i cavi viaggiano ad alta tensione

La stessa potenza si può inviare come una corrente grande a bassa tensione o come una corrente piccola ad alta tensione, e il riscaldamento della linea cresce con il quadrato della corrente: P_loss = I²·R. Trova la perdita a due tensioni, progetta una linea che perde l'1 %, scalda una linea e dimensiona una stufa in casa.

Potenza elettricaLinee elettriche

Gioca a Linea elettrica

Corrente di linea: I = P ÷ V
Perdita di linea: P_loss = I²·R

GIOCA ORA · 116

Gara dei bollitori: l'energia è potenza per tempo

L'energia che un bollitore fornisce è la sua potenza per il tempo, E = P·t, e l'acqua ha bisogno di m·c·ΔT per scaldarsi. Metti in gara un bollitore con il tuo tempo previsto, trova l'energia che usa, guarda cosa fanno le perdite di calore, scegli una potenza e scopri perché un bollitore all'estero ci mette quattro volte tanto.

Energia elettricaScaldare l'acqua

Gioca a Gara dei bollitori

Energia: E = P·t
Scaldare l'acqua: E = m·c·ΔT

GIOCA ORA · 117

Contatore di energia: il chilowattora è un'energia

Il chilowattora della bolletta non è una potenza ma un'energia: 1 kW per 1 h, cioè 3600 kJ. Trova l'energia di una lampada, quanto costa un mese di stand-by, un power bank in kilojoule, quanto risparmia un LED in 1000 ore e quanta energia contiene la batteria di un telefono.

Energia elettricaChilowattora

Gioca a Contatore di energia

Energia: E (kWh) = P (kW) · t (h)
Conversioni: 1 kWh = 3600 kJ

Giochi di simulazione educativi che trasformano le domande in esperimenti

Con Phisicos esplori un’idea alla volta. Ogni gioco di simulazione educativo unisce un modello fisico che puoi controllare a una sfida: insegui un fantasma per collegare distanza, tempo e direzione, oppure fai atterrare un modulo bilanciando gravità e spinta.

Prevedi come si svolgerà il moto.
Avvia, metti in pausa o avanza di 0,10 secondi.
Confronta le misure e spiega il risultato.

Giochi di simulazione educativiper imparare la fisica.

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