Liceo Scientifico “G.B.Morgagni”
PROGRAMMA DI
FISICA
- Classe 3G
Anno Scolastico 2014-2015
Prof. Sandra Amatiste
IL MOTO IN DUE DIMENSIONI
Vettori e loro rappresentazione: componenti cartesiane di un vettore, versori. Definizione di seno,
di coseno e di tangente di un angolo. Operazioni sui vettori: somma e sottrazione, prodotto
scalare, prodotto vettoriale. Come studiare il moto in due dimensioni: vettore posizione, vettore
spostamento, vettore velocità e vettore accelerazione, grandezze medie e grandezze istantanee.
Composizione dei moti. Moto di un proiettile: leggi del moto, traiettoria, gittata. Lancio ad angolo
zero e ad angolo qualsiasi. Moto circolare uniforme: periodo, frequenza, accelerazione centripeta,
differenza tra accelerazione centripeta e accelerazione tangenziale. Relazione tra moto circolare
uniforme e moto armonico .Studio grafico della cinematica del moto armonico: costruzione con
Geogebra e studio con sensori di moto collegati a un sistema di acquisizione dati
LE LEGGI DELLA DINAMICA
Massa e forze: massa inerziale, forza peso, forza di attrito. La prima legge della dinamica . La
seconda legge della dinamica, la natura vettoriale del secondo principio. Applicazioni della
seconda legge della dinamica: schema del corpo libero, problemi unidimensionali, moto lungo un
piano inclinato, problemi bidimensionali. La terza legge della dinamica: principio di azione e
reazione, corpi collegati, scatole e tensioni delle funi. Moto circolare e forza centripeta:
accelerazione e forza centripeta, massima velocità di una macchina in curva con strada
pianeggiante e con strada inclinata,il giro della morte
LA QUANTITÀ DI MOTO E IL MOMENTO ANGOLARE
La quantità di moto e la variazione della quantità di moto come grandezza vettoriale. La seconda
legge della dinamica e la quantità di moto, il teorema dell'impulso. Il momento angolare di un punto
materiale che si muove su una traiettoria circolare e momento angolare di un corpo che si muove
su una traiettoria qualsiasi, il prodotto vettoriale di due vettori, il vettore momento angolare, il
vettore momento torcente. [ampliamento: filmato PSSC “Il momento angolare”]
ANNO SCOLASTICO 2014-2015 -
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DI FISICA
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LA RELATIVITÀ DEL MOTO
Moti relativi, di riferimento, sistemi inerziali e sistemi approssimativamente inerziali. Le
trasformazioni di Galileo per la posizione. La composizione delle velocità. Il principio di relatività di
Galilei. Sistemi non inerziali e forze apparenti, peso apparente, il problema della pesata
nell'ascensore. Sistemi di riferimento rotanti, forza centrifuga, forza di Coriolis.
I sistemi di riferimento accelerati e le forze fittizie. L’attrito radente, statico e dinamico. Le
manifestazioni della resistenza in un mezzo. La forza elastica. La forza centripeta. [ampliamento:
filmato PSSC “II sistemi di riferimento”]
LE LEGGI
DI CONSERVAZIONE
Conservazione della quantità di moto. Forze interne e forze esterne a un sistema di più corpi,
conservazione della quantità di moto per un sistema di oggetti. Il centro di massa. Il lavoro
meccanico e l'energia cinetica: lavoro di una forza costante parallela allo spostamento, lavoro di
una forza costante non parallela allo spostamento, lavoro e prodotto scalare, lavoro di una forza
che dipende dallo spostamento, lavoro contro la forza elastica. Energia cinetica e teorema
dell’energia cinetica (o delle “forze vive”). Forze conservative e forze non conservative: lavoro
compiuto dalla gravità lungo un percorso chiuso, lavoro compiuto dalla forza di attrito lungo un
percorso chiuso, definizioni equivalenti di forza conservativa. Energia potenziale: energia
potenziale gravitazionale, energia potenziale elastica. Conservazione dell’energia meccanica:
applicazione del principio di conservazione dell'energia meccanica a sistemi soggetti alla forza di
gravità e a sistemi soggetti alla forza elastica. Grafici dell'energia. La potenza. Urti : urti anelastici e
urti elastici in una dimensione. Conservazione del momento angolare: conservazione del momento
angolare per una particella e per un sistema di particelle.
LA DINAMICA DEI CORPI IN ROTAZIONE
Relazione tra grandezze angolari e lineari nel moto circolare: posizione angolare, velocità
angolare, accelerazione angolare. Moto di rotazione con accelerazione angolare costante. Moto di
rotolamento. Momento di una forza, o momento torcente. Momento torcente e accelerazione
angolare. Energia cinetica rotazionale. Momento di inerzia. Secondo principio della dinamica per il
moto rotazionale. Momento angolare. Momento angolare e secondo principio per il moto
rotazionale. Conservazione del momento angolare nel moto dei corpi rigidi.
LA GRAVITAZIONE
La legge di gravitazione universale di Newton. Dipendenza della gravità dall'altezza. La “pesatura
della Terra. Attrazione gravitazionale e peso dei corpi. Le leggi di Keplero dei moti orbitali.
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Relazione tra leggi di Newton e leggi di Keplero. L’energia potenziale gravitazionale. L'energia
potenziale gravitazionale. La conservazione dell’energia nei fenomeni gravitazionali: il lancio di un
satellite a distanza d dal pianeta, le orbite dei satelliti attorno alla Terra, la velocità di fuga.
LA TERMODINAMICA E LE SUE LEGGI
Il calore e il principio “zero” della termodinamica. Il primo principio della termodinamica:
convenzioni per i segni di calore e lavoro, l'energia interna di un sistema termodinamico e la
temperatura. Trasformazione a pressione costante. Trasformazione a volume costante.
Trasformazioni isoterme. Trasformazioni adiabatiche. Cenni ai calori specifici a volume costante e a
pressione costante. Il lavoro in una isoterma e in una adiabatica. Problemi sulle trasformazioni
termodinamiche e sui cicli (piano di Clapeyron).
Roma, 3 giugno 2015
L’insegnante
Gli studenti
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