Fisica moderna - Digilander

LICEO SCIENTIFICO “ETTORE MAJORANA”
A.S. 2006-07
PROGRAMMA DI FISICA
CLASSE: V A
Docente: Alessandro Iannucci
Termodinamica
La temperatura, il termometro, scale termodinamiche, l’equilibrio termico e termodinamico,
principio “zero” della termodinamica.
La dilatazione termica, la dilatazione lineare e cubica dei solidi e dei gas, la dilatazione dei liquidi,
comportamento anomalo dell’acqua.
Il calore, il calore specifico e la capacità termica, la caloria, la propagazione del calore.
Gli stati della materia, i cambiamenti di stato, fusione e solidificazione, vaporizzazione e
condensazione, la sublimazione.
I gas perfetti, legge di Boyle, 1° e 2° legge di Gay-Lussac, l’equazione di stato dei gas perfetti.
1°, 2° e 3° principio della termodinamica. Cicli termodinamici: equivalenza tra calore e lavoro, le
trasformazioni adiabatiche e i cicli termodinamici, il rendimento delle macchine termiche, il ciclo
frigorifero.
Elettromagnetismo
Elettrizzazione per strofinio; conduttori e isolanti; elettrizzazione per contatto; la carica elettrica e
legge di conservazione; legge di Coulomb; analogie e differenze tra forza di Coulomb e forza di
Newton; induzione elettrostatica.
Il concetto di campo elettrico; il vettore campo elettrico; linee di campo; campo elettrico generato
da una distribuzione piana uniforme infinita di carica.
L’energia potenziale elettrica; il potenziale elettrico; il potenziale di una carica puntiforme; le
superfici equipotenziali; posizione relativa tra campo elettrico e superfici equipotenziali.
La distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico; la capacità di un conduttore;
il condensatore; condensatori in serie e in parallelo.
La corrente elettrica; i generatori di tensione; il circuito elettrico; la prima legge di Ohm; la seconda
legge di Ohm: la resistività di un conduttore; resistenze in serie e in parallelo; la dipendenza.della
resistività dalla temperatura; la trasformazione dell’energia elettrica.
I conduttori metallici; l’effetto Joule; l’estrazione degli elettroni da un metallo; l’effetto
fotoelettrico e il premio Nobel A. Einstein; l’effetto termoionico; le soluzioni elettrolitiche;
l’elettrolisi; la conducibilità nei gas, le produzioni di ioni per urto e la scarica elettrica nei gas.
Magneti naturali e artificiali; le linee del campo magnetico; confronto tra campo magnetico e
campo elettrico; forze che si esercitano tra magneti e correnti e tra correnti e correnti; la forza
esercitata da un campo magnetico su un filo percorso da corrente; l’amperometro e il voltmetro; il
campo magnetico di un filo rettilineo percorso da corrente; il campo magnetico di un solenoide; il
campo elettrico generato da una spira
La forza di Lorentz; il moto di una carica in un campo magnetico uniforme; le proprietà magnetiche
dei materiali; il ciclo di isteresi magnetica.
Le correnti indotte; il ruolo del flusso del campo magnetico; la legge di Farday; la legge di Lenz.
Onde elettriche e onde magnetiche, unificazione dei fenomeni ottici con quelli elettromagnetici,
l’errore di Maxwell, l’interpretazione di Einstein, la velocità della luce.
Fisica moderna
L’esperimento di Michelson-Morley, il concetto di spazio-tempo per Einstein, la dilatazione del
tempo, la contrazione delle lunghezze e la perdita del concetto di simultaneità, il decadimento del
muone.
I quark e la loro carica, il protone costituito dai quark u, u, d, il neutrone costituito dai quark u, d, d,
quark liberi in natura; i quark s, c, b, t, le particelle elementari: quark e leptoni, il neutrino, i tipi di
forza in fisica: gravitazionale, elettromagnetica, debole, forte, la GUT come ulteriore tentativo di
unificazione.
Esperimenti storici:
L’esperienza di H.C. Oersted (1820)
L’esperienza di A.M. Ampère (1820)
L’esperienza di M. Faraday (1821)
Gli esperimenti di M. Faraday (1830-1832)
L’esperimento di Michelson-Morley (1887)
L’esperimento di E. Rutherford (1911)
Attività extracurricolare
Conferenze di orientamento all’Università Tor Vergata, gennaio 2007
Conferenza universitaria “La fisica fondamentale: dalle particelle alla cosmologia", Prof. Guido
Altarelli, Roma, Università di Roma Tre, 7 febbraio 2007
Gli studenti
Il docente
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