La soluzione e il commento al quesito 7

Dopo il divorzio la Fisica ricompare con la matematica nella prova suppletiva. La soluzione e il commento al quesito 7. Il quesito 7 della sessione suppletiva Un resistore di resistenza R è percorso da una corrente variabile nel tempo di intensità I(t) = l0a/t, con t > 0 e le costanti positive l0 e a espresse, rispettivamente, in ampère* e in secondi. Sapendo che la potenza dissipata nel resistore per effetto Joule è P(t) =Rt2(t), determinarne il valor medio nell’intervallo [2a; 3a]. Commento

Anche se si tratta indubbiamente di  un problema di Fisica, la risoluzione del quesito richiede essenzialmente opportune conoscenze e abilità in ambito matematico, precisamente il teorema della media integrale e il calcolo di un integrale definito.

Il  testo, infatti,  fornisce direttamente la funzione di cui si chiede il valor medio e al risolutore resta poi, eventualmente, il compito di una verifica dimensionale del  risultato e la scelta delle unità di misura.

Il riferimento interdisciplinare è apprezzabile e in linea  con le Indicazioni Nazionali

«..Al termine del percorso didattico lo studente avrà approfondito i procedimenti caratteristici del pensiero matematico (definizioni, dimostrazioni, generalizzazioni, formalizzazioni), conoscerà le metodologie di base per la costruzione di un modello matematico di un insieme di fenomeni, saprà applicare quanto appreso per la soluzione di problemi, anche utilizzando strumenti informatici di rappresentazione geometrica e di calcolo»

Anche se il Quadro di riferimento di Matematica parla solo del significato geometrico dell’integrale definito, non è possibile prescindere da un eventuale significato fisico del risultato e da un

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Matematica della maturità 2024. I problemi e i quesiti della sessione suppletiva presentano una novità positiva.
Diversamente dal problema 2 della sessione ordinaria nessuno dei due problemi della suppletiva ha il testo incorniciato nel “mistero” delle citazioni iniziale e finale. In quanto ai nomi che fanno cultura, dopo Carlo Emilio Gadda ancora un ingegnere. Nei quesiti c’è Leonardo Sinisgalli. Il quesito però, certamente inserito nella varietà degli otto con lodevoli intenzioni interdisciplinari, qualche difficoltà più che altro interpretativa la offriva,  a partire dalla distinzione tra triangolo di Tartaglia e triangolo aritmetico di Pascal:
Scrive Leonardo Sinisgalli, in un brano tratto da Furor Mathematicus: «Avevo in mente un capitolo sulle leggi del caso: volevo trovare le parentele tra il triangolo di Tartaglia, relativo ai coefficienti del polinomio ( a+ b)n e il triangolo aritmetico di Pascal, che ci dà la probabilità di fare m volte croce in n partite giuocate a testa e croce».Descrivere il legame esistente tra i coefficienti binomiali ed il calcolo delle probabilità.
La novità però del tema della sessione suppletiva, dopo un periodo di purismo matematico, è quello della presenza, di un riferimento alla Fisica. Ecco il quesito:
Un resistore di resistenza è percorso da una corrente variabile nel tempo di intensità I(t) = l0a/t, con t > 0 e le costanti positive l0 e a espresse, rispettivamente, in ampère e in secondi. Sapendo che la potenza dissipata nel resistore per effetto Joule è P(t) =Rt2(t), determinarne il valor medio nell’intervallo [2a; 3a].

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