Ma possibile che non ci sia una vera osservazione della curva indotta in una spira rotante fra due poli magnetici?
Possibile che esistano solo simulazioni?
Ma chi ti hai mai detto che non esistano dati sperimentali? Io ti ho detto che la misura della corrente in una spira con un alternatore di tipo didattico è una cosa che che si fà quotidianamente in ogni laboratorio didattico. I risultati sono quelli che ti ho detto e la teoria è una cosa che viene dopo i risultati. La teoria descrive i risultati sperimentali, non fà nulla di diverso. Tu hai la strana tendenza a credere che la teoria sia una cosa a se stante. Ma non è così! La teoria si limita a razionalizzare e a raccontare ciò che l'esperimento ha mostrato. Probabilmente, dalle tue parti, un buon liceo scientifico o un industriale avrà tra le attrezzature di laboratorio l'occorente per mostrare agli studenti cosa avviene quando si fa ruotare una spira tra due poli magnetici. I libri ti raccontano la teoria. Ma se la teoria non corrispondesse, senza alcuna ambiguità, all'esperimento tutti l'avrebbero cestinata da tempo!
Comunque ai tempi di Maxwell gli oscilloscopi non c'erano e la curva era frutto di calcolo e quindi d'immaginazione
Continui a sbagliarti. Se non ci fosse stato l'esperimento non ci sarebbe stata la teoria! Certamente ai tempi di Maxwell non esistevano gli oscilloscopi. Ma esistevano i galvanometri e molti altri strumenti. E gli esperimenti erano comunque condotti in maniera rigorosa e controllata. Quindi, intorno al 1870 l'oscilloscopio non esisteva ma ciò non significa che non esistessero metodi di misura altrettanto sofisticati sebbene non così immediati da attuare. Ma non dovettero attendere molto per avere a disposizione un oscilloscopio. Giusto per capire i tempi, il primo oscilloscopio a tubo catodico risale al 1897.
Quando io ti proponevo di fare misure con la deflessione di un fascio di luce da parte di uno specchietto mobile solidale con una piccola bobina (o con una singola spira) non mi stavo inventando nulla di nuovo. Ti stavo semplicemente proponendo di fare le misure come le facevano quando l'oscilloscopio non esisteva ancora. Il fatto di non avere a disposizione strumenti elettronici non significa che non sia possibile fare misure senza di essi. Certamente, occorre munirsi di strumenti ottici e meccanici costruiti con una buona accuratezza, cosa che certamente sapevano fare a quel tempo. Tu, volendo, potresti ripetere quelle procedure. Ma, ovviamente, dovresti passare a costruzioni meccaniche più sofisticate dei semplici e rudimentali accrocchi che solitamente costruisci. Dati i tuoi limiti nella meccanica la scelta di passare ad un oscilloscopio diviene per te quella più conveniente.
Ti consiglierei di dare una lettura a
http://www.docente.unicas.it/userupload ... -bucci.pdfNon troverai molti dettagli tecnici utili. Ma dovrebbe farti capire come, anche a quei tempi, fossero tutt'altro che sprovveduti sul fronte sperimentale e dovresti riuscire ad intuire il ruolo giocato dalle osservazioni sperimentali nella formulazione delle teorie.
E' ovvio che tu faccia fatica a trovare pubblicazioni dove trovi descritti i risultati sperimentali di una misura fatta su una spira che ruota tra i poli di due magneti in condizioni di campo pressocchè costante. Per trovare pubblicazioni in cui quei dati sono riportati dovresti andare a spulciare articoli scritti alla fine del diciannovesimo secolo! Da allora in poi nessuno si è mai sognato di ripubblicare i dati di eventuali altre misure dato che il risultato è sempre stato scontato e coerente con i primi risultati pubblicati. Oggi puoi solo trovare la descrizione della teoria nei libri di testo e poi puoi rifare le esperienze in un laboratorio didattico.
Questo è ovvio ed avviene così per tutti i risultati consolidati.
Che dirti? Questo avviene, ad esempio, anche per i risultati di Newton o di Galileo.
Non saprei che esempi portarti. Restando in questo forum, hai visto che uno studente di Fisica già al primo anno viene messo in laboratorio (parlo di insule23). Ed hai visto che gli viene proposto di fare misure sul valore dell'accelerazione gravitazionale utilizzando un pendolo. Ovviamente, nessuno oggi si sognerà di pubblicare i suoi risultati della misura di g ottenuti tramite un pendolo. Nei libri di testo troverai solo le equazioni del pendolo semplice e il formalismo matematico necessario a ricavarle. Il significato sperimentale è dato per scontato! Ma quando entri in un laboratorio didattico ti diviene immediatamente evidente quale sia l'intimo legame tra teoria ed esperimento.
L'esperimento non è mai una semplice osservazione, come quelle che tu metti in essere. Una volta che, a partire da alcune semplici osservazioni preliminari, tu hai formulato alcune ipotesi ti trovi già con un abbozzo di teoria. I successivi esperimenti devono essere fatti scrupolosamente per mettere alla prova le ipotesi. Cosa che significa che devono essere progettati in modo da escludere ogni possibile causa non prevista nella formulazione provvisoria. Con i nuovi risultati tu sarai in grado di migliorare la teoria o, se occorre, di riformularla. Man mano che procedi i tuoi esperimenti divengono sempre più sofisticati e così avviene anche per la teoria. I nuovi esperimenti da fare divengono sempre più complessi da progettare perchè per poterli ideare è necessario conoscere a priori una teoria che già descrive molti dettagli. Per metterla alla prova, non puoi trascurare alcun dettaglio già previsto dalla teoria. Altrimenti ti trovi a fare un esperimento del tutto inutile! La teoria dell'elettromagnetismo è una teoria estremamente svuluppata che tiene conto di un numero elevatissimo di dettagli e che descrive con accuratezza un'infinità di fenomeni reali. Progettare un esperimento che la metta alla prova richiede una profonda conoscenza della teoria, che è equivalente a dire che richiede una profonda conoscenza delle misure che già sono state effettuate, delle tecniche adottate per metterle in atto, dei problemi pratici affrontati e delle soluzioni trovate per risolverli.
In mancanza di una conoscenza dettagliata della teoria, puoi solo limitarti a fare degli esperimenti semplici ed esclusivamente didattici.
Ecco perchè ti ho suggerito di abbandonare i tuoi magnetoni così poco maneggevoli per utilizzare degli oggetti più maneggevoli. Se le forze in gioco sono basse puoi costruire facilmente assemblaggi con una buona accuratezza e con un oscilloscopio puoi osservare il segnale proveniente da una singola spira in un alternatore didattico. Questo dovrebbe essere il primo tuo obiettivo. Dovresti lavorare con degli oggetti maneggevoli per riprodurre le condizioni descritte nelle situazioni didattiche, che sono facilmente comprensibili e quotidiamanente attuate da chiunque voglia riprodurle. Così riuscirari a trovare le condizioni per le quali, con i mezzi a tua disposizione, puoi approssimare bene le condizioni di campo uniforme. Solo dopo che sarai riuscito ad approssimare queste condizioni, potrai pian piano cominciare a cambiare gradualmente le cose per vedere cosa succede.
Se prima non riesci a produrre un campo che possa essere considerato uniforme questo vuol dire solo che c'è qualcosa che non va nel tuo accrocco, dato che gli altri ci riescono. Se non ti prefiggi questo obiettivo e non lavori per ottenere quel risultato preliminare diviene veramente difficile andare a valutare cosa non va nei tuoi esperimenti e quali siano le cause vere delle forti disomogeneità di campo che osservi. Che dirti? Muovere una bobina con un seghetto alternativo è una prova rudimentale che uno può anche fare. Non voglio dirti che i tuoi dati sono tutti da buttare! Ma mi pare anche evidente che quei test richiedano di essere ripetuti con una meccanica un po' più decente e con un'accuratezza superiore a quella adottata sino ad ora.
Se ti avvicini alle condizioni di campo uniforme i dettagli a cui prestare attenzione divengono pochi. La spira deve essere piana. La sua rotazione deve essere uniforme. Se la fai andare avanti e indietro il moto deve essere armonico. La spira deve traslare rigorosamente parallelamente a se stessa. Se inneschi vibrazioni della spira ad alta frequenza, inneschi variazioni di flusso. E' ovvio che le variazioni di flusso dovute ad eventuali distorsioni della spira a causa delle vibrazioni sian piccole. Ma siccome sono ad alta frequenza, le derivate sono grosse e possono dare riultati misurabili. Di nuovo, non voglio dirti che questa sia la causa del segnale che tu osservi. Ma è una possibilità da non sottovalutare ed, al momento, incontrollabile. Un oscilloscopio, ci darebbe una risposta su questo punto ma, al momento, non sappiamo se la causa è questa o se ne dobbiamo cercare altre. Rimane il fatto che, se riesci ad allineare bene i due magneti e se questi sono sufficientemente vicini tra loro, una spira che si muove rigidamente in direzione longitudinale al campo non deve registrare alcun segnale. Di nuovo, questo è un risultato che devi poter riprodurre anche tu. Solo dopo che lo avrai riprodotto potrai iniziare a cambiare le condizioni per vedere cosa succede. Sino a quando non riesci a riprodurlo, puoi star certo che ciò vuol dire solo che non hai fatto qualcosa per bene. O la spira vibra, o i due magneti non sono del tutto identici (per ovviare a questa difficoltà nel reperire due magneti identici, potresti utilizzare un unico grande magnete a C), o le masse metalliche in movimento producono modulazioni del campo, o trecento altre cause da individuare a da eliminare.
Il gioco si può fare e può anche essere divertente. Ma perchè sia utile a capire qualcosa devi prima riuscire a capire che accuratezza ti serve per riprodurre i risultati più semplici che già gli altri hanno ottenuto.
