Visualizza - Liceo Mazzini Napoli

Istituto Superiore Statale
“ G. Mazzini "
Saperi minimi
Fisica
Liceo scientifico
MOD.DF1
REV. 0 DEL 05.06.07
CLASSE PRIMA
INTRODUZIONE ALLA FISICA: La visione scientifica. Il metodo scientifico. Le grandezze
fisiche. Gli errori di misura
Conoscenze:
 conoscere le basi del metodo sperimentale ed i processi che portano alla formulazione di una
teoria scientifica
 conoscere le u.d.m. del S.I,
 saper cos’è una definizione operativa
 sapere cosa si intende per grandezza fisica
 riconoscere grandezze fisiche fondamentali da derivate
 conoscere l’importanza dei sistemi di riferimento
 classificare gli errori sperimentali
 conoscere le caratteristiche degli strumenti di misura
Competenze :
 utilizzare correttamente le u.d.m.
 esprimere il risultato di una misura associando ad essa l’errore sperimentale
MECCANICA : I moti
Spostamento, velocità ed accelerazione. Il moto uniforme e vario. Il moto uniformemente accelerato
Conoscenze:
 saper definire le grandezze fisiche cinematiche
 conoscere le relazioni intercorrenti tra esse e le loro u.d.m.
 definire la traiettoria, rappresentare vettorialmente velocità ed accelerazione
 riconoscere i vari tipi di moto e saperli definire
 conoscere le equazioni orarie relative ai vari tipi di moto
Competenze:
 analizzare e schematizzare situazioni reali
 risolvere problemi
 interpretare grafici
MECCANICA : Le forze
Le forze e l’equilibrio
Conoscenze:
 distinguere grandezze vettoriali da scalari
 conoscere le operazioni tra vettori
 saper esporre il concetto di forza
 definire la forza peso, la forza elastica, la forza d’attrito radente e volvente
 conoscere l’u.d.m. della forza



definire il momento di una forza e di una coppia di forze
conoscere le condizioni di equilibrio per un punto materiale e per un corpo rigido
definire il centro di gravità di un corpo
Competenze:
 rappresentare vettorialmente grandezze fisiche,
 operare con i vettori , scomporre un vettore nelle sue componenti
 applicare le condizioni di equilibrio
 modellizzare i fenomeni fisici usando la rappresentazione vettoriale.
CLASSE SECONDA SCIENTIFICO
Richiami delle leggi della dinamica ed applicazioni
La composizione dei moti: I moti nel piano; Il moto dei proiettili; Composizione
di spostamenti, velocità ed accelerazioni
Conoscenze:
 I vettori posizione, velocità, accelerazione.
 Composizione di spostamenti e velocità di due moti rettilinei.
Competenze:
 Applicare le conoscenze sulle grandezze vettoriali alla composizione dei moti.
Il moto circolare uniforme ed il moto armonico: Il moto circolare uniforme. Velocità media e
velocità angolare. Periodo e frequenza. Accelerazione centripeta. Il moto armonico. Il moto del
pendolo.
Conoscenze:
 Conoscere le proprietà del moto circolare uniforme.
 Differenza tra velocità media e velocità angolare.
 Angoli in radianti.
 Periodo e frequenza.
 Accelerazione centripeta.
 Forza centripeta.
 Pulsazione ed oscillazione.
 Conoscere le caratteristiche del moto del pendolo
Competenze:
 Calcolare le grandezze caratteristiche del moto circolare uniforme.
 Calcolare le grandezze caratteristiche del moto armonico
 Calcolare le grandezze del moto del pendolo
Il moto parabolico : Caratteristiche del moto parabolico. Altezza massima e gittata. Moto
parabolico con velocità iniziale orizzontale e con velocità iniziale di angolo ɑ. Legge oraria.
Equazione della traiettoria
Conoscenze:
 Conoscere le caratteristiche del moto parabolico
 Conoscere la legge oraria del moto parabolico
 Conoscere l’equazione della traiettoria
Competenze:
 Calcolare le grandezze caratteristiche del moto parabolico
Il lavoro e l’energia : Il lavoro. La potenza. Energia cinetica ed energia potenziale. Teorema
dell’energia cinetica. Differenza tra forze conservative e forze dissipative. Principio di
conservazione dell’energia meccanica. Energia potenziale elastica. Energia potenziale
gravitazionale.
Conoscenze:
 Definizione di lavoro per una forza costante
 La potenza
 L’energia cinetica e relazione tra energia cinetica e lavoro
 L’energia potenziale
 Distinzione tra forze conservative e forze dissipative
 Energia potenziale gravitazionale ed energia potenziale elastica
Competenze:
 Calcolare il lavoro di una forza nei diversi casi
 Ricavare l’energia di un corpo in relazione al lavoro
 Determinare il lavoro svolto da forze dissipative
CLASSE TERZA SCIENTIFICO
Il lavoro e l’energia : Il lavoro. La potenza. Energia cinetica ed energia potenziale. Teorema
dell’energia cinetica. Differenza tra forze conservative e forze dissipative. Principio di
conservazione dell’energia meccanica. Energia potenziale elastica. Energia potenziale
gravitazionale.
Conoscenze:
 Definizione di lavoro per una forza costante
 La potenza
 L’energia cinetica e relazione tra energia cinetica e lavoro
 L’energia potenziale
 Distinzione tra forze conservative e forze dissipative
 Energia potenziale gravitazionale ed energia potenziale elastica
Competenze:
 Calcolare il lavoro di una forza nei diversi casi
 Ricavare l’energia di un corpo in relazione al lavoro
 Determinare il lavoro svolto da forze dissipative
La quantità di moto e il momento angolare : Quantità di moto ed impulso di una forza. Legge di
conservazione della quantità di moto di un sistema isolato. Urti elastici ed urti anelastici. Il centro di
massa. La conservazione e la variazione del momento angolare. Il momento d’inerzia.
Conoscenze:
 Relazione tra la quantità di moto e l’impulso di una forza
 Legge di conservazione della quantità di moto per un sistema isolato
 Urti elastici ed urti anelastici : differenze
 Centro di massa e proprietà
 Conservazione del momento angolare e relazione col momento torcente
 Il momento d’inerzia e la rotazione dei corpi
Competenze:
 Calcolare la quantità di moto di un corpo e l’impulso di una forza
 Applicare la legge di conservazione della quantità di moto
 Distinzione tra urti elastici ed urti anelastici
 Individuare la posizione di un centro di massa di un sistema fisico
 Applicare la conservazione del momento angolare a un sistema fisico
 Determinare il momento d’inerzia di un corpo rigido ed utilizzarlo nello studio dei moti
rotatori
La gravitazione: Le tre leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale di Newton. Concetto
di massa inerziale e massa gravitazionale. Campo gravitazionale. Energia potenziale gravitazionale.
Conoscenze:
 Le tre leggi di Keplero
 La legge di gravitazione universale
 L’esperimento di Cavendish ed il calcolo di G
 Massa inerziale e massa gravitazionale
 Il moto dei satelliti
 Le caratteristiche del campo gravitazionale
 L’energia potenziale nel campo gravitazionale
Competenze:
 Utilizzare le leggi di Keplero nello studio del moto dei corpi celesti
 Applicare la legge di gravitazione di Newton
 Distinzione tra massa inerziale e massa gravitazionale
 Comprendere le caratteristiche del campo gravitazionale
Il moto dei fluidi : Portata di una conduttura. Equazione di continuità. Equazione di Bernoulli.
Effetto Venturi. Attrito nei fluidi. Legge di Stokes. Velocità limite.
Conoscenze:
 Concetto di portata
 Equazione di continuità
 Equazione di Bernoulli
 L’effetto Venturi
 L’attrito nei fluidi (regime laminare e attrito viscoso)
 Il concetto di velocità limite
Competenze:
 Calcolare a portata di una conduttura
 Applicare l’equazione di Bernoulli
 Comprendere l’effetto Venturi e le sue conseguenze
 Calcolare la velocità limite per la caduta nell’aria e nei liquidi
Calore e temperatura : Temperatura. Scale di temperatura. Dilatazione lineare dei solidi.
Dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi. Le trasformazioni dei gas. Legge di Boyle . Leggi di
Gay-Lussac. I gas perfetti. Equazione di stato. La legge di Avogadro. Calore e lavoro. Capacità
termica. Trasmissione del calore. I passaggi di stato
Conoscenze:
 Definizione operativa di temperatura
 Scale termometriche
 La dilatazione lineare
 La dilatazione volumica
 Le trasformazioni dei gas
 Gas perfetti
 Atomi, molecole e moli
 La legge di Avogadro
 Calore e lavoro come forme di energia in transito
 Capacità termica e calore specifico
 La trasmissione del calore
 I passaggi tra gli stati di aggregazione
Competenze:
 Saper utilizzare le scale termometriche
 Calcolare la variazione di dimensioni dei corpi solidi, liquidi e gassosi
 Applicare le leggi di Boyle e di Gay-Lussac
 Riconoscere le caratteristiche dei gas perfetti
 Comprendere come riscaldare un corpo con il calore o con il lavoro
 Distinguere tra capacità termica dei corpi e calore specifico
 Calcolare la temperatura di equilibrio di un calorimetro
 Distinguere tra i diversi modi di trasmissione del calore
 Comprendere come avvengono i passaggi di stato
 Calcolare l’energia necessaria per realizzare i cambiamenti di stato
La Termodinamica: Concetto di sistema termodinamico. Energia interna di un sistema fisico. I
principi della termodinamica. Le trasformazioni termodinamiche. Macchine termiche. Rendimento
di una macchina termica. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. La macchina di Carnot.
L’entropia
Conoscenze:
 Concetto di sistema termodinamico
 Energia interna di un sistema fisico
 Principio zero della termodinamica
 Le trasformazioni termodinamiche
 Il primo principio della termodinamica
 Il funzionamento delle macchine termiche
 Enunciati del secondo principio della termodinamica
 Rendimento delle macchine termiche
 Il ciclo di Carnot
 Definizione di entropia
Competenze:
 Comprendere le caratteristiche di un sistema termodinamico
 Riconoscere i diversi tipi di trasformazioni e le loro rappresentazioni grafiche
 Applicare il primo principio della termodinamica alle varie trasformazioni
 Distinguere tra le trasformazioni reversibili e quelle irreversibili
 Comprendere il funzionamento della macchina di Carnot
 Saper calcolare il rendimento di una macchina termica
CLASSE QUARTA SCIENTIFICO
La Termodinamica: Concetto di sistema termodinamico. Energia interna di un sistema fisico. I
principi della termodinamica. Le trasformazioni termodinamiche. Macchine termiche. Rendimento
di una macchina termica. Trasformazioni reversibili ed irreversibili. La macchina di Carnot.
L’entropia
Conoscenze:
 Concetto di sistema termodinamico
 Energia interna di un sistema fisico
 Principio zero della termodinamica
 Le trasformazioni termodinamiche
 Il primo principio della termodinamica
 Il funzionamento delle macchine termiche
 Enunciati del secondo principio della termodinamica
 Rendimento delle macchine termiche
 Il ciclo di Carnot
 Definizione di entropia
Competenze:
 Comprendere le caratteristiche di un sistema termodinamico
 Riconoscere i diversi tipi di trasformazioni e le loro rappresentazioni grafiche
 Applicare il primo principio della termodinamica alle varie trasformazioni
 Distinguere tra le trasformazioni reversibili e quelle irreversibili
 Comprendere il funzionamento della macchina di Carnot
 Saper calcolare il rendimento di una macchina termica
Le onde: Caratteristiche di un’onda: determinare lunghezza d’onda, ampiezza, periodo e
frequenza di un’onda. Principio di sovrapposizione. Interferenza distruttiva e costruttiva
Conoscenze:
 Caratteristiche delle onde
 Onde trasversali e longitudinali
 Il fronte d’onda
 Lunghezza d’onda e periodo
 Principio di interferenza e sovrapposizione delle onde
Competenze:
 Analizzare le caratteristiche di un’onda
 Distinguere i vari tipi di onda
 Determinare lunghezza d’onda, ampiezza, periodo e frequenza di un’onda
 Applicare il principio di sovrapposizione
 Distinguere interferenza distruttiva e costruttiva
Acustica ed Ottica : Propagazione del suono. Caratteristiche del suono.Cenni sull’ottica
geometrica. Modello ondulatorio e modello corpuscolare
Conoscenze:
 Propagazione del suono
 Caratteristiche del suono
 Il fenomeno dell’eco
 Cenni sull’ottica geometrica
 Modello ondulatorio e modello corpuscolare
 L’interferenza della luce
Competenze:
 Comprendere le caratteristiche di un’onda sonora
 Distinguere altezza, intensità, timbro di un suono
 Determinare lunghezze d’onda e frequenza
 Calcolare la lunghezza d’onda della luce da fenomeni di interferenza
 Comprendere la differenza tra diffrazione ed interferenza
Elettrostatica: Tipi di elettrizzazione. Conduttori ed isolanti. L’elettroscopio. La legge di
Coulomb. Il principio di sovrapposizione. La costante dielettrica relativa ed assoluta. Il vettore
campo elettrico. Rappresentazione del campo elettrico mediante le linee di campo. Teorema di
Gauss. Campo elettrico generato da una distribuzione lineare o superficiale di carica e di una sfera
cava o piena
Conoscenze:
 Tipi di elettrizzazione
 Conduttori ed isolanti
 L’elettroscopio
 La legge di Coulomb
 Il principio di sovrapposizione
 La costante dielettrica relativa ed assoluta
 Il vettore campo elettrico
 Rappresentazione del campo elettrico mediante le linee di campo
 Teorema di Gauss
 Campo elettrico generato da una distribuzione lineare o superficiale di carica e di una sfera cava o
piena
Competenze:
 Comprendere le differenze tra cariche positive e cariche negative e tra corpi carichi e corpi neutri
 Distinguere i vari tipi di elettrizzazione
 Calcolare la forza tra corpi carichi nel vuoto e non attraverso la forza di Coulomb
 Determinare il vettore campo elettrico
 Rappresentare il campo elettrico mediante le linee di campo
 Calcolare il flusso attraverso una superficie
 Utilizzare il teorema di Gauss per calcolare il campo elettrico in alcune situazioni
La Relatività: L’esperimento di Michelson e Morley. La simultaneità. La dilatazione dei tempi.
La contrazione delle lunghezze. Le trasformazioni di Lorentz. Lo spazio-tempo. L’equivalenza tra
massa ed energia
Conoscenze:
 L’esperimento di Michelson e Morley
 La simultaneità
 La dilatazione dei tempi
 La contrazione delle lunghezze
 Le trasformazioni di Lorentz
 Lo spazio-tempo
 L’equivalenza tra massa ed energia
Competenze:
 Riconoscere la simultaneità tra eventi
 Applicare la dilatazione dei tempi e la contrazione delle lunghezze a sistemi di riferimento
 comprendere le applicazioni dell’equivalenza tra massa ed energia