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Il 12 aprile la terza C liceo ha visitato il museo della scienza di Milano

Il 12 aprile la terza C liceo ha visitato il museo della scienza di Milano, con un percorso dedicato a Leonardo da Vinci. Nelle prime due ore si è visitato il museo, sezioni spazio, telecomunicazioni, trasporti. Quindi la visita guidata alla galleria dedicata a Leonardo e di seguito il laboratorio, dove gli studenti hanno sperimentato la tecnica pittorica di Leonardo.

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L’esperimento di Eratostene

misura dell'ombra dello gnomone
ombra dello gnomone
altra misura dell'ombra dello gnomone

Dietro invito dello Inspiring Science Education Academy, abbiamo aderito all’iniziativa di ripetere l’esperimento di Eratostene nell’equinozio di primavera, insieme a molte altre scuole sparse nel mondo. All’esperimento hanno partecipato la mia prima C e la prima A con la prof. Salina. L’esperimento consiste nel misurare l’altezza del Sole nel suo punto più alto nel giorno dell’equinozio, e nel confrontare tale misura con quella di un’altra scuola che si trovi sul nostro meridiano, per calcolare la circonferenza terrestre. Abbiamo scelto due scuole di Cagliari, perché Cagliari si trova sul nostro meridiano. Le due scuole sono l’alberghiero Gramsci ed il liceo scientifico Alberti. La misura andava fatta il 21 marzo alle 12:30′:25″, che è l’orario in cui il Sole raggiunge il punto più alto. Purtroppo una dispettosa nuvoletta si è messa davanti al Sole intorno alle 12 e 20 e se ne andata solo alle 12 e 33. Comunque l’errore tra le 12 e 30 e le 12 e 33 è molto piccolo. Il problema principale che abbiamo affrontato è stato l’errore dovuto alla penombra provocata dalle dimensioni non puntiformi del Sole, che abbiamo risolto utilizzando un foro di circa 9 mm posto ad un’altezza di circa 1 metro e misurando la distanza tra la sua immagine e l’ombra di un filo a piombo ad esso legato, come si può vedere dalle immagini. Abbiamo misurato un’ombra di 92,7 +- 0,5 cm per un filo a piombo di 92,3 +- 0,3 cm. Abbiamo ottenuto un’altezza del Sole rispetto all’orizzonte di 44,9 +- 0,2 gradi, corrispondenti ad una latitudine di 45,1 con pari errore, ed un errore rispetto alla vera latitudine dello 0,6%. Questi risultati, confrontati con quelli dell’alberghiero di Cagliari, che ha misurato una latitudine di 38,8, e che si trova a 679,47 km da noi, ci dà una circonferenza terrestre di 38827 km con un errore di 1173 km, più di 1,5 volte l’errore di Eratostene. Misurando invece rispetto ad una ipotetica scuola che si trovi all’equatore, evitando così di cumulare i nostri errori con quelli dell’altra scuola, abbiamo un errore di soli 245 km.
Luigi Lombardo

Terminato, per quest’anno, il progetto GTL

Ben Harpt, riconoscibile dalla maglietta, con i docenti coinvolti nel progetto: da sinistra Locatelli, Salina e Lombardo
Ben Harpt, riconoscibile dalla maglietta, con i docenti coinvolti nel progetto nella sede di Rozzano: da sinistra Ombretta Locatelli, Paola Salina e Luigi Lombardo.

Venerdì 29 gennaio è stato l’ultimo giorno di lezione con Ben.

Nonostante l’argomento, la relatività ristretta, sia indubbiamente difficile e Ben l’abbia trattato a livello quasi universitario, in particolare riguardo al formalismo matematico, e l’uso della lingua inglese, anzi americana, il test di verifica, a risposta multipla, ha dato un risultato medio di circa lo 85% di risposte giuste, sia nella sede di Rozzano sia in quella di Noverasco. Seguirà una verifica con le modalità a noi usuali ed in italiano, ma il risultato del test in inglese è sicuramente positivo.

Questo dovuto principalmente alle capacità didattiche di Ben, che ha parlato lentamente e scandendo le parole, ed ha spiegato con chiarezza, scrivendo i punti salienti sulla lavagna. Non essendo scontato che lo studente che il MIT ci assegna abbia le capacità di Ben, mi sento di poter dire che abbiamo avuto anche un po’ di fortuna, che non guasta mai. Per sintetizzare il giudizio di noi insegnanti su Ben, posso riportare quanto abbiamo scritto nel bigliettino di saluti e di ringraziamento:

“Dear Ben,

it was a pleasure to work with you. We did appreciate your competence, hard working, clear speaking, didactical ability, helpfulness, patience with our bad English, and congeniality. Thank you very much.”

Luigi Lombardo

Corsi di fisica in collaborazione col MIT

ben ultimo giorno 002

Lunedì 11 gennaio sono iniziate le lezioni di Ben Harpt, uno studente del secondo anno del MIT, e termineranno il 29 gennaio.

Le lezioni riguardano la relatività ristretta e sono rivolte alle quinte liceo, sia di Noverasco sia di Rozzano, e dureranno tutto il mese di gennaio. Le lezioni sono ovviamente in inglese perché Ben non conosce l’italiano.

Il progetto si chiama GTL (Global Teaching Lab) ed è organizzato in collaborazione col MIT di Boston, e coordinato dal Pacioli di Crema, che è scuola capofila del progetto.

Il referente, Luigi Lombardo

 

Visita alla Ducati

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Il 17 febbraio 2015, grazie alla gentile collaborazione di alcuni dei nostri professori, dopo aver fatto una breve visita al Duomo di Modena, ci siamo recati a Borgo Panigale per conoscere da vicino una grande azienda italiana: la Ducati.
E’ stata un’esperienza davvero interessante su più fronti, in quanto rappresenta un tentativo ben riuscito di mettere in comunicazione le scuole con il mondo del lavoro; grazie ai laboratori forniti è stato possibile osservare l’applicazione pratica di molti concetti studiati in fisica, come la quantità di moto e gli impulsi. Ci hanno inoltre spiegato che nella loro azienda, come sistema di maggiore gratificazione dei dipendenti, applicano la “job rotation”.
I miei compagni ed io siamo stati molto soddisfatti della gita e spero che anche le future classi possano avere l’opportunità di fare tale esperienza.

Il CNAO di Pavia, una perla per l’Italia.

Il giorno 24 gennaio 2014 le classi 5a A e 5a B del liceo hanno avuto l’occasione di visitare il Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (CNAO) di Pavia.
L’adroterapia è un nuovo metodo di trattamento delle masse tumorali che si propone come alternativa alla radioterapia convenzionale (raggi x). Il tumore viene bombardato con fasci di protoni o ioni carbonio (adroni, appunto) accelerati. Gli adroni hanno almeno due grandi vantaggi rispetto ai raggi x:

  • permettono una maggior precisione e, di conseguenza, sono meno invasivi;
  • hanno una maggior efficacia biologica (in particolare gli ioni carbonio).

Il primo vantaggio dipende dal fatto che, a differenza dei raggi x che rilasciano la maggior parte dell’energia nella zona più superficiale del corpo, gli adroni hanno un picco massimo (detto “picco di Bragg”) di rilascio di energia più internamente. Questo permette non solo di colpire con grande precisione il tumore ma anche di evitare di danneggiare tessuti sani. Tale terapia è dunque molto utile per il trattamento di tumori in prossimità di zone critiche.

Depth Dose Curves
Come si può notare dal grafico la dose massima di energia rilasciata dai protoni è più in profondità rispetto a quella dei raggi x

Il secondo vantaggio dipende dalla capacità degli adroni di causare una grande quantità di rotture nei legami chimici presenti nelle macromolecole biologiche, in particolare nel DNA. Ciò significa che le cellule tumorali faranno molta più fatica a riparare i danni causati al proprio DNA.

Cosa avviene effettivamente allo CNAO?
Come dicevo prima, i protoni e gli ioni carbonio devono essere accelerati e in questo centro è infatti presente un  sincrotrone del diametro di ben 25 metri. Un sincrotrone, semplificando al massimo,  è un “anello” all’interno del quale le particelle vengono direzionate dall’azione di campi magnetici e accelerate dall’azione di campi elettrici. In questo acceleratore le particelle raggiungono la velocità di circa 60 000 km/s

Sincrotrone del Cnao
Sincrotrone del Cnao

Il fascio di particelle accelerate viene poi mandato in una delle tre sale di trattamento dove viene utilizzato come una sorta di “pennello” e agisce con una precisione di 200 micrometri (due decimi di millimetro). Questa precisione è resa effettiva grazie a:

  •  una sorveglianza continua del paziente, garantita da telecamere a infrarossi che misurano gli spostamenti tridimensionali, per seguire eventuali movimenti del corpo (il respiro, ad esempio) che possono cambiare la posizione del tumore;
  • due magneti di scansione che, sulla base delle indicazioni del sistema di monitoraggio dei fasci, muovono il “pennello” lungo la sagoma del tumore.

Concludo sottolineando che questo centro gode di un prestigio internazionale ed è stato realizzato grazie alla collaborazione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), del CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire Svizzera), del GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung Germania), di LPSC (Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie de Grenoble Francia) e dell’Università di Pavia. Sono infatti presenti pochissimi centri al mondo di adroterapia simili allo CNAO; in particolare ve ne sono alcuni in Giappone e uno solo in Germania. Si può affermare quindi orgogliosamente che siamo il terzo “polo” mondiale a scommettere sull’adroterapia.