LICEO GINNASIO “JACOPO STELLINI”
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PROGRAMMI SVOLTI
ANNO SCOLASTICO 2013/2014
CLASSE III
SEZ. B
PROF. Renzo Ragazzon
MATERIA Fisica
Udine, lì 10.6.2014
Il Docente
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Teoria della gravitazione
Accelerazione centripeta nel moto circolare uniforme e derivazione della
formula aC = v 2 / r . La legge di gravitazione universale. Cambiamento
della forza e delle accelerazioni al variare delle masse e della distanza.
Derivazione della terza legge di Keplero (nell’ipotesi di orbite circolari).
Relazione tra la velocità orbitale di un satellite ed il raggio della sua orbita.
Stima della massa del sole. Stima della massa terrestre. Stima del raggio
dell’orbita lunare.
Principi di conservazione
Definizione di lavoro di una forza (nel caso di forze costanti). Lavoro e
prodotto scalare. Formula trigonometrica del prodotto scalare. Cenni al
calcolo del lavoro nel caso di forze variabili. Il teorema dell’energia cinetica: dimostrazione della relazione tra lavoro di una forza e incremento di
energia cinetica (per forze costanti). Energia cinetica come capacità di
compiere un lavoro. Energia potenziale e dimostrazione della conservazione
dell’energia nel moto dei gravi in prossimità della superficie terrestre.
La legge di Hooke e la formula per l’energia potenziale elastica.
Possibilità di introdurre l’energia potenziale nel caso generale delle forze
conservative.
Definizione di impulso di una forza e dimostrazione della relazione tra
impulso e variazione della quantità di moto (per forze costanti). Dimostrazione della conservazione della quantità di moto totale per urti in una dimensione.
Termologia
Il termometro e la definizione operativa di temperatura. Dilatazione lineare
e legge della dilatazione lineare.
Leggi dei gas perfetti; legge di Boyle, leggi di Gay-Lussac. Estrapolazione
delle leggi di Gay-Lussac a basse temperature, esistenza dello “zero assoluto” ed introduzione della temperatura assoluta. Riformulazione delle leggi di
Gay-Lussac in funzione della temperatura assoluta. Concetto di mole.
L’equazione di stato del gas perfetto. Dall’equazione di stato alle leggi di
Boyle e Gay-Lussac.
Modello cinetico del gas perfetto e derivazione semplificata della relazione pV = 2 N ( Ec ) media . Interpretazione cinetica della temperatura (dal confron3
to tra la precedente relazione e l’equazione di stato del gas perfetto). Cenno
al teorema di equipartizione dell’energia.
Il modello cinetico dei gas perfetto ed il calore come forma di lavoro eseguito "su scala microscopica". Capacità termica e calore specifico (definizioni).
Calcolo della temperatura di equilibrio e relativa dimostrazione. Lavoro
meccanico compiuto da un gas in una trasformazione isobara e derivazione
della relazione W = pΔV. Area nel piano pV e lavoro compiuto in una trasformazione generica (cenni). Dall’interpretazione del calore come lavoro
eseguito su scala microscopica al primo principio della termodinamica.
2
Argomenti di elettromagnetismo
Esperienze
elementari di elettrostatica e primi aspetti qualitativi
dell’interazione elettrica. Le cariche nella materia. Distinzione tra conduttori
ed isolanti. Elettrizzazione per strofinio, per contatto o per induzione e
relativa spiegazione. Polarizzazione degli isolanti e relativa spiegazione. La
conservazione della carica elettrica.
La legge di Coulomb. Composizione vettoriale di forze coulombiane in
semplici configurazioni geometriche (forze parallele o perpendicolari).
Confronto tra l’interazione gravitazionale e l’interazione coulombiana.
Il concetto di campo elettrico. Definizione del vettore campo elettrico. Le
linee di campo elettrico. Linee di campo elettrico per alcune configurazioni
di cariche particolarmente semplici (singole cariche puntiformi, coppie di
cariche uguali od opposte). Composizione vettoriale di campi elettrici in
alcune semplici configurazioni geometriche (campi paralleli o perpendicolari).
Il campo coulombiano come campo di forze conservativo (dimostrazione
informale). Definizione di potenziale elettrico e relazione LAB=q(VA-VB).
La corrente elettrica e la definizione di intensità di corrente. Derivazione
della formula per la “potenza elettrica” (prodotto tra l’intensità di corrente e
la differenza di potenziale). Cenni all’effetto Joule.
Libri di testo
Titolo
Meccanica
Termologia
Elettromagnetismo
Autore
John D. Cutnell, Kenneth W. Johnson
John D. Cutnell, Kenneth W. Johnson
John D. Cutnell, Kenneth W. Johnson
Casa editrice
Zanichelli
Zanichelli
Zanichelli
Esercizi svolti in classe o assegnati come lavoro domestico
Esercizi sulla legge di gravitazione universale
Pagg. 286 e seguenti: domande n. 1, 2, 3, 4, 5; quesiti a risposta multipla n.5
e 6; problemi n. 4, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 17, 18, 19, 20, 23, 24, 39, 42,
43.
Pag. 291: n. 1, 5, 6.
Pag. 292: n. 7, 1, 2, 3.
Esercizi su lavoro ed energia
Pagg. 197 e seguenti: quesiti a risposta multipla n. 1, 2, 3, 4, 6, 7, 10, 14;
problemi n. 1, 3, 4, 6 (sostituendo 29° con 30°), 9, 10, 12, 13, 14, 16, 20, 22,
23, 24, 25, 26, 29, 45, 47, 48, 49, 51, 55, 59, 61, 62.
Esercizi su impulso e quantità di moto
3
Pagg. 225 e seguenti: domande n. 1, 2, 3, 6; quesiti a risposta multipla n. 1,
5, 12, 13, 14; problemi n. 3, 14, 21, 22.
Esercizi su legge di dilatazione lineare, calore, calore specifico, capacità
termica, temperatura di equilibrio, mole, leggi del gas perfetto, modello
cinetico
Pagg. 491 e seguenti: problemi n. 9, 20, 21, 23, 24, 26.
Pagg. 518 e seguenti: n. 4, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 22, 33, 34, 44, 45,
46, 48, 49, 50, 52, 53.
Esercizi sul primo principio della termodinamica
Pag. 559 e seguenti: domanda n. 1; quesiti a risposta multipla n. 2 (escludendo l’alternativa sulle macchine termiche), 3, 4, 6, 7; problemi n. 1, 2, 4,
14, 15, 20, 21, 22.
Esercizi sulla forza di Coulomb ed il campo elettrico
Pagg. 599 e seguenti: quesiti a risposta multipla n. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8; problemi n. 5, 8, 9, 11, 17, 23, 24, 27, 29, 49.
Esercizi sul potenziale
Pagg. 634 e seguenti: quesiti a risposta multipla n. 10, 11, 12; problemi n. 1,
5 e 6.
4
