I S T I T U T O D I I S T R U Z I O N E S U P E R I O R E
“ C O N C E T T O M A R C H E S I ”
PROGRAMMA DI FISICA
CLASSE 3B
a.s. 2015/2016
prof. Emanuela Menossi
TESTO
A. Caforio, A. Ferilli : Fisica! Le leggi della natura – Vol. 1 - Ed. Le Monnier Scuola.
MODULO 1 (unità 1 e 2 del testo)
U. D. 1. Il metodo sperimentale e la misura.
La fisica come scienza sperimentale che applica alla realtà modelli matematici. Le grandezze fisiche,
fondamentali e derivate. Unità di misura, Sistema Internazionale. Unità di tempo, massa, lunghezza, con
la loro definizione e storia. Conversione delle unità di misura. Scrittura corretta di una misura. Analisi
dimensionale delle formule. Notazione scientifica. Misure dirette ed indirette. Densità.
U. D. 2. Elaborazione dei dati in fisica
Errori di misura: di sensibilità, casuali, sistematici, di lettura, parallasse. Media aritmetica delle misure.
Errore massimo, assoluto, relativo. Accuratezza e precisione. Cifre significative e arrotondamenti.
Rappresentazione dei dati sperimentali; tabelle, grafico cartesiano di grandezze direttamente
proporzionali, proporzionali al quadrato, inversamente proporzionali.
MODULO 2 - I vettori in fisica. (Unità 3 e 4 del testo)
U.D. 1 Algebra vettoriale
Il vettore spostamento e la somma di spostamenti. Scalari e vettori; rappresentazione di un vettore.
Somma e differenza di vettori con metodi grafici (parallelogramma e punta-coda). Prodotto di un vettore
per uno scalare. Componenti cartesiane di un vettore. Scomposizione di un vettore con l’uso delle
funzioni goniometriche; somma di algebrica di vettori con l’uso delle componenti cartesiane e funzioni
trigonometriche. Uso della calcolatrice scientifica. Le forze: causa dell’accelerazione e deformazione dei
corpi. Il dinamometro. Natura vettoriale delle forze. Scomposizione della forza peso su un piano
inclinato.
U. D. 2 Le forze e gli equilibri (unità 4 del testo).
Le forze come causa di deformazione dei corpi. La forza elastica; la legge di Hooke. Percorsi di fisica
moderna: la natura delle forze, forze fondamentali, azione a distanza e campi (pagg. 84, 85). Le forze
vincolari: reazione normale e tensione. La forza di attrito statico e dinamico. Applicazione del calcolo
vettoriale per ricavare la forza risultante, diagramma di corpo libero. Condizione per l’equilibrio di un
punto materiale (prima equazione cardinale della statica), anche su un piano inclinato. Corpo rigido,
moto traslatorio e rotatorio. Il momento come causa delle rotazioni; prodotto vettoriale, momento di una
coppia. Condizioni di equilibrio per un corpo rigido (seconda equazione cardinale della statica).
Risultante di forze concorrenti e parallele. Lettura di “Fisica e tecnologia”: le macchine semplici, pagg.
100-101. Baricentro e stabilità dell’equilibrio di corpi appoggiati e sospesi.
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MODULO 3 – Cinematica del moto rettilineo (Unità 6 del testo).
La descrizione del movimento, sistemi di riferimento cartesiani. La grandezza velocità media ed
istantanea. Legge oraria del moto, diagramma orario, interpretazione grafica di velocità media ed
istantanea. Proprietà del moto uniforme. Moto rettilineo uniforme e sua legge oraria. La grandezza
accelerazione, media ed istantanea; accelerazione di gravità. Relazione velocità-tempo con
rappresentazione grafica; metodo grafico per il calcolo dello spostamento. Moto uniformemente
accelerato, con legge oraria, relazione velocità – tempo e posizione - velocità. Comprensione ed
interpretazione dei diagrammi delle leggi orarie e della velocità in funzione del tempo. Moto di caduta dei
gravi, anche con lancio verticale verso l’alto.
Lettura (approfondimento storico) di pag. 164, 165: metodo sperimentale: Galileo e la caduta dei gravi.
MODULO 4 – I principi della dinamica. (Unità 7 del testo)
Suddivisione della meccanica classica in cinematica, statica e dinamica.
Lettura (approfondimento storico) di pagg. 182, 183: Aristotele, Galileo ed il ruolo delle forze. Galileo ed
origine del principio d’inerzia con il piano inclinato.
La forza come causa del moto. Primo principio della dinamica. Sistemi inerziali. Il secondo principio della
dinamica, anche come legge vettoriale. Massa inerziale e gravitazionale. Massa e peso; scomposizione
della forza peso su un piano inclinato. Terzo principio della dinamica.
MODULO 5 – LEGGI DI CONSERVAZIONE.
Vol. 1 Unità 9 e 10.
Lavoro di una forza costante, come prodotto scalare dei vettori forza e spostamento; potenza. Calcolo
del lavoro di una forza costante e variabile come area sottesa dal grafico forza-spostamento. Lavoro
della forza elastica. Energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Definizione di forze conservative e
relazione con lavoro ed energia potenziale; energia potenziale gravitazionale ed elastica. Principio di
conservazione dell’energia meccanica, energia come grandezza che si trasforma. Trasformazioni di
energia e lavoro di forze non conservative; applicazioni a moti con attrito (fino a pag. 250).
Lettura consigliata: equivalenza massa-energia pagg. 252, 253.
Definizione di impulso di una forza e di quantità di moto. Teorema dell’impulso. Principio di
conservazione della quantità di moto con esempi in una dimensione. Formulazione della seconda legge
della dinamica in termini di impulso. Moto a reazione. Urti elastici ed anelastici. Def. di centro di massa,
quantità di moto e secondo principio della dinamica di un sistema di particelle (pagg. 278-279 senza
dim.)
MODULO 6 – MOTI CURVILINEI.
Vol. 1 Unità 8
Moti curvilinei, vettori velocità media e istantanea. Accelerazione tangenziale e centripeta. Composizione
di movimenti simultanei, moto parabolico con velocità iniziale orizzontale, gittata (senza dim.) pag. 211.
Relatività galileiana (enunciato pag. 216).
Lettura consigliata: spazio e tempo nella relatività di Einstein pagg. 220, 221
Padova, 6 giugno 2016
IL DOCENTE
Prof.a Emanuela Menossi
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