Fermi Questions

Enrico Fermi, uno dei più grandi fisici del 20o secolo era solito sfidare studenti e colleghi con quelle che sono talvolta chiamate "back of the envelope questions”, problemi da risolvere sul retro delle buste, o sui tovagliolini di carta, si direbbe qui.Domande, problemi, quesiti assurdi ma non troppo che oggi si stanno diffondendo sotto il nome di Fermi questions.

Esempi di “Fermi questions” autentiche (due famose Fermi questions di Enrico Fermi):

Quanti accordatori di piano ci sono nella città di Chicago?

Quanto anticipa o ritarda l’orologio da polso se lo si porta in cima ad una montagna?

“Le Fermi questions mettono in evidenza le capacità di stima, di ragionamento numerico, di comunicazione matematica e le abilità indagatrici.

Spesso gli studenti credono che i “problemi” abbiano una risposta esatta e che sia ricavabile in un solo modo. Le Fermi questions incoraggiano approcci diversi, sottolineano il processo piuttosto che “il risultato”, e promuovono strategie di risoluzione non convenzionali.” (Sheila Talamo Univ. Lousiana) http://mathforum.org/workshops/sum96/interdisc/sheila1.html

Stime quantitative

“ … stima di risposte grezze ma quantitativamente significative a questioni “strane” riguardo a molti aspetti del mondo naturale.

     Il metodo era una comune e divertente pratica di Enrico Fermi, forse il fisico più creativo dei nostri tempi. Fermi si dilettava a pensare e, allo stesso tempo, discutere e rispondere a questioni riguardanti conoscenze profonde del mondo così come esperienze di tutti i giorni, questioni concernenti l’abilità a produrre calcoli approssimativi, ad azzardare ipotesi e stime statistiche a partire da pochissimi dati”

[...]

“Non è in alcun modo possibile specificare l’abilità e la prontezza di un futuro laureato attraverso una semplice elenco di conoscenze. C’è una sorta  di capacità che va al di là delle conoscenze teoriche e sperimentali e che è difficile da definire, ma la cui presenza è forse più importante di molte conoscenze formali. Esiste un test per misurare tale capacità, che allo stesso tempo costituisce un metodo molto adatto per svilupparla; cioè  […le Fermi questions…].

 Qual è il flusso di fotoni che arriva all’occhio da una stella appena visibile?

 Quanto lontano può volare un corvo?

 Quanti atomi possono ragionevolmente essere considerati sotto la giurisdizione degli Stati Uniti?

 Qual’è la potenza emessa da una lucciola? da un corno francese? da un terremoto?

Domande di questo tipo possono naturalmente essere  formulate praticamente per ogni livello educativo. E’ superfluo ricordare che nessuno di questi quesiti raggiunge il suo obiettivo se non è sentito per la prima volta. La confidenza e lo sviluppo della destrezza nella ricerca di risposte a questi quesiti costituisce un ottimo apprendistato alla ricerca. Infatti, l’ideazione di esperimenti e la formazione di ipotesi teoriche sono attività che sono ben simulate dalla formulazione e dalla ricerca di risposte a buone Fermi questions.

Philip Morrison, Letters to the Editor, Am. J. Phys., August 1963, v31n8 p626-627. http://www.vendian.org/envelope/dir0/fermi_questions.html#dontlinktothisurl_1 (con molti link a siti relativi a “Fermi Questions”)

Uno sguardo al  “retro della busta” (pagine che riguardano il calcolo approssimato) http://www.vendian.org/envelope/

Fermi Questions

  1. Quante palle da golf ci stanno in una valigia?
  2. How many piano tuners are there in Chicago?
  3. Quante cellule ci sono nel corpo umano?
  4. Quanti capelli abbiamo in testa?
  5. Quanti singoli fotogrammi ci sono in un lungometraggio?
  6. Qual è il rapporto tra la distanza media tra le molecole di un gas a temperatura e pressione standard e il diametro delle molecole stesse?
  7. Quanti secondi ci sono in un anno?
  8. If your life earnings were doled out to you by the hour, how much is your time worth per hour?
  9. Qual è il peso della spazzatura solida prodotta dalle famiglie americane ogni anno?
  10. Quante molecole ci sono in una normale aula scolastica?

(Thanks to Used Math by Clifford Schwartz) http://168.229.236.7/~bcurtis/fermiq.html

Basta digitare Fermi Question in un motore di ricerca per trovare un mucchio di siti al riguardo, eccone alcuni interessanti:

Fermi Questions - Louisiana Collection http://mathforum.org/workshops/sum96/interdisc/lafermi.html

Fermi Questions Central http://aries.phys.yorku.ca/~rothery/fermi/index.html

University of Maryland Fermi Problems Site http://www.physics.umd.edu/rgroups/ripe/perg/fermi.html

Old Dominion University Fermi Problems Site http://www.physics.odu.edu/~weinstei/wag.html

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