11 Fisica
Secondo biennio e quinto anno
Indicazioni Metodologiche
Il metodo di insegnamento verrà articolato a seconda dei diversi momenti e adattato alle esigenze della
classe e ai particolari aspetti del programma, privilegiando, dove è possibile, la metodologia del Problem
Solving.
Principalmente verranno tenute lezioni frontali introducendo i nuovi argomenti con l’analisi di fenomeni
fisici possibilmente vicini alla realtà degli studenti; quindi si procederà alla sistematizzazione teoricoformale cui seguiranno varie applicazioni. Durante le spiegazioni l'insegnante cercherà di instaurare un
dialogo costante con la classe, facendo intervenire i ragazzi stessi per descrivere un particolare
fenomeno, per risolvere un nuovo problema o per fare un controllo dimensionale; in questo modo si
cercherà di sviluppare le capacità intuitive e di analisi e di situazioni reali.
Il docente potrà invitare gli studenti a costruire, anche a casa, semplici oggetti per analizzare particolari
fenomeni e verificare le leggi introdotte teoricamente. L’insegnante potrà assegnare agli studenti
particolari esperimenti o ricerche - anche a carattere interdisciplinare - da realizzare e da illustrare poi
alla classe, anche utilizzando mezzi multimediali, per promuovere la ricerca e migliorare le capacità
organizzative, critiche ed espositive.
Verrà utilizzato ancora il laboratorio del biennio che è predisposto per far lavorare la classe in gruppi.
Verranno svolte attività anche in laboratorio di informatica, utilizzando il foglio elettronico o altri pacchetti
applicativi per la rappresentazione e l'analisi dei dati. Si potrà utilizzare anche la LIM nelle classi dove è
presente o il collegamento alla rete per eseguire esperimenti in laboratori virtuali o per il reperimento e lo
scambio delle informazioni.
Attività
I docenti, se lo ritengono utile, faranno partecipare gli studenti delle proprie classi alle gare delle Olimpiadi di
Fisica di Astronomia e ad altre gare o concorsi, proposte dal MIUR e da altre Istituzioni, che valuteranno più
opportuni. Gli insegnanti potranno inserire nella loro programmazione uscite didattiche in parchi attrezzati
per applicazioni fisiche e/o in laboratori e musei scientifici. Si potranno realizzare visite guidate a stabilimenti
di imprese o aziende che operino in specifici campi legati alla fisica.
Mezzi e spazi
I mezzi principali sono il libro di testo, la lavagna, la LIM nelle classi dove è presente e/o supporti
multimediali per la presentazione di alcuni argomenti. Si utilizzeranno i laboratori di fisica per far eseguire
agli studenti particolari esperimenti in piccoli gruppi, o per assistere ad esperienze e quello di informatica
per elaborare dati raccolti o collegarsi ad Internet, inoltre si consulteranno altri testi e riviste invitando gli
studenti a frequentare la biblioteca scolastica. Si integreranno alcuni argomenti con fotocopie e dispense di
esercizi.
Azioni di recupero
L'azione di recupero va fatta continuamente durante l'anno scolastico, correggendo le verifiche l’insegnante
ha dati oggettivi sul grado di comprensione ed assimilazione dei vari contenuti. Si cercherà quindi di
intervenire dopo ogni prova scritta rispiegando i punti meno chiari e proponendo nuovi esercizi per superare
le difficoltà incontrate. Va tuttavia rilevato che alcuni studenti manifestano più difficoltà di altri, o per uno
studio discontinuo o per difficoltà varie di approccio alla materia, per questi studenti va indicata un’attività di
sostegno in itinere ( anche attraverso l’azione degli studenti tutor o partecipando al Club delle Scienze ) e/o
di recupero in alcuni periodi dell’anno.
Valutazione
La valutazione è parte integrante della programmazione didattica in quanto fornisce i dati per guidare e
migliorare il processo di insegnamento-apprendimento; i parametri disciplinari su cui essa si basa sono:
conoscenza dei contenuti affrontati, capacità di analisi di un fenomeno fisico e coerenza nella scelta del
modello, competenza nell’ analizzare e costruire grafici, ordine e chiarezza concettuale nell’esporre gli
aspetti teorici, correttezza nell’applicazione delle procedure risolutive e completezza delle soluzioni, capacità
di sintesi e corretto utilizzo del linguaggio specifico. Lo studente inoltre deve saper condurre un esperimento
in gruppo e realizzare una relazione di laboratorio.
Nella pagella del primo quadrimestre verranno indicati due voti:
- il voto dello scritto indica in che misura lo studente è in grado di comprendere un testo ed utilizzare il
linguaggio scientifico nella comunicazione scritta, analizzare autonomamente un fenomeno fisico, saper
scegliere il modello fisico da applicare alla risoluzione di vari problemi, saper applicare con coerenza le varie
procedure risolutive, eseguire correttamente e completamente i calcoli richiesti nei vari esercizi, saper
valutare la correttezza dimensionale e l’attendibilità del risultato ottenuto, analizzare e costruire grafici dei
fenomeni indicati.
- il voto dell’orale indica in che misura lo studente comunica utilizzando consapevolmente il linguaggio
scientifico, risponde in modo coerente ai quesiti proposti, sa analizzare e costruire grafici dei dati raccolti,
conosce gli aspetti teorici e li espone con chiarezza e completezza, sa giustificare le scelte operate nella
risoluzione di un problema o nella descrizione di un esperimento, completa correttamente esercizi ed analisi
dimensionali, esegue autonomamente e con rigore logico le dimostrazioni richieste.
Come prove per lo scritto: si eseguiranno almeno due verifiche per quadrimestre con problemi, esercizi su
specifici fenomeni o test a risposta multipla.
Come prove per l’orale: si avranno almeno due valutazioni per quadrimestre, di cui almeno una è l’esito di
un colloquio, mentre altri voti potranno provenire anche da una prova scritta composta da test a risposta
multipla e/o quesiti a risposta aperta su aspetti teorici della disciplina e/o esercizi applicativi. Verranno
valutati anche le relazioni delle singole esperienze di laboratorio e i lavori personali di approfondimento.
Nella valutazione orale confluirà anche l’interesse e la partecipazione alle lezioni e alle attività di laboratorio,
l’impegno nello studio ed il regolare svolgimento dei compiti assegnati per casa.
Il voto dello scrutinio finale è unico, il voto unico sarà una sintesi dei due.
Le varie prove, a seconda della tipologia, avranno peso diverso nella valutazione. Il voto finale quindi sarà
frutto di una media ponderata dei voti conseguiti durante l’anno.
La valutazione delle prove scritte è generalmente ottenuta con un procedimento a due fasi:
1. l'attribuzione di un punteggio sulla base di una tabella analitica delle soluzioni degli esercizi proposti che
tiene conto essenzialmente delle difficoltà cognitive e della tipologia degli errori;
2. l'attribuzione del voto sulla base di una analisi statistica dei punteggi che cerca di evidenziare i risultati
individuali relativamente ai risultati medi della classe.
Caratteristiche del colloquio
Giudizio e Voto
Nullo
Lo studente dimostra di non conoscere i vari argomenti e/o commette molti e gravi
errori; è incapace di affrontare le applicazioni di base e/o non sa descrivere i vari
1 - 2
fenomeni fisici; non conosce la terminologia scientifica.
Lo studente dimostra di avere conoscenze frammentarie e lacunose e/o commette
Scarso
gravi errori; presenta difficoltà a completare le applicazioni di base o denota scarsa
3
coerenza nel descrivere i vari fenomeni fisici; commette errori nell'applicazioni delle
proprietà matematiche e/o non utilizza correttamente i vari termini scientifici.
Lo studente dimostra di avere conoscenze superficiali ed incomplete e/o commette
Gravemente
molti errori; presenta difficoltà a completare alcune applicazioni di base e/o sa
Insufficiente
descrivere solo alcuni fenomeni fisici; fa confusione nell'applicazione di qualche
4
proprietà matematica e/o nell’utilizzo della terminologia scientifica.
Lo studente dimostra di possedere conoscenze parziali e/o commette qualche errore
nelle applicazioni standard; denota difficoltà a completare gli esercizi e/o a condurre
autonomamente la descrizione di un fenomeno fisico; evidenzia incertezze
nell'applicazione di alcune proprietà matematiche e/o nell’utilizzo del linguaggio
scientifico.
Lo studente dimostra di conoscere i vari argomenti; esegue le applicazioni standard di
media difficoltà ma denota incertezze nell'affrontare le parti più impegnative; evidenzia
qualche intuizione e/o sa descrivere i fenomeni fisici studiati seppur con alcune
imprecisioni; conosce ed utilizza correttamente le strutture essenziali della matematica
e del linguaggio scientifico.
Lo studente dimostra di avere conoscenze puntuali; esegue con una sicurezza le
applicazioni di media difficoltà ma denota qualche incertezze nell'affrontare punti più
complessi; evidenzia capacità intuitive e sa descrivere i fenomeni fisici affrontati con
qualche imprecisione; conosce ed utilizza correttamente le proprietà matematiche ed il
linguaggio scientifico anche se non completa le parti più impegnative.
Lo studente dimostra di avere buone conoscenze nelle varie parti del programma;
evidenzia capacità intuitive e logiche nell'effettuare deduzioni e ragionamenti di una
certa complessità anche se con qualche imperfezione; sa effettuare correttamente la
descrizione di un fenomeno fisico non particolarmente complesso; conosce ed applica
correttamente e completamente le varie procedure matematiche ed utilizza
correttamente il linguaggio scientifico.
Lo studente dimostra di avere buone conoscenze nelle varie parti del programma e sa
operare collegamenti; evidenzia capacità intuitive e logiche nell'effettuare deduzioni e
ragionamenti; ha effettuato approfondimenti personali; sa esprimere riflessioni sul testo
proposto; sa effettuare correttamente la descrizione fenomeno fisico di una certa
Insufficiente
5
Sufficiente
6
Discreto
7
Buono
8
Ottimo
9
complessità; sceglie e applica con sicurezza le varie procedure matematiche ed utilizza
consapevolmente il linguaggio scientifico.
Lo studente dimostra di avere ottime conoscenze nelle varie parti del programma e sa
operare collegamenti; evidenzia capacità intuitive e logiche nell'effettuare deduzioni e
ragionamenti complessi; ha effettuato approfondimenti personali di rilievo; sa esprimere
riflessioni ponderate e personali sul testo proposto; sa effettuare correttamente la
descrizione fenomeno fisico complesso; sceglie e applica con sicurezza le varie
procedure matematiche denotando ottime capacità di sintesi ed utilizza
consapevolmente, denotando eleganza formale, il linguaggio scientifico.
Eccellente
10
Secondo Biennio
Profilo Generale e Competenze
“Il percorso liceale fornisce allo studente gli strumenti culturali e metodologici per una comprensione
approfondita della realtà, affinché egli si ponga con atteggiamento razionale, creativo, progettuale e critico di
fronte alle situazioni, ai fenomeni e ai problemi, acquisendo conoscenze, abilità e competenze adeguate al
proseguimento degli studi di ordine superiore o all’inserimento nella vita sociale e nel mondo del lavoro 1”.
In particolare lo studente del liceo scientifico , al termine del secondo biennio, per quanto concerne l’area
fisica, dovrà “aver appreso i concetti fondamentali della fisica, le leggi e le teorie che li esplicitano,
acquisendo consapevolezza del valore conoscitivo della disciplina e del nesso tra lo sviluppo della
conoscenza fisica ed il contesto storico e filosofico in cui essa si è sviluppata.
In particolare, lo studente avrà acquisito le seguenti competenze: osservare e identificare fenomeni;
formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi; formalizzare un problema di fisica e
applicare gli strumenti matematici e disciplinari rilevanti per la sua risoluzione; fare esperienza e rendere
ragione del significato dei vari aspetti del metodo sperimentale, dove l’esperimento è inteso come
interrogazione ragionata dei fenomeni naturali, scelta delle variabili significative, raccolta e analisi critica dei
dati e dell'affidabilità di un processo di misura, costruzione e/o validazione di modelli; comprendere e
valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive.
La libertà, la competenza e la sensibilità dell’insegnante − che valuterà di volta in volta il percorso didattico
più adeguato alla singola classe − svolgeranno un ruolo fondamentale nel trovare un raccordo con altri
insegnamenti (in particolare con quelli di matematica, scienze, storia e filosofia) e nel promuovere
collaborazioni tra la sua Istituzione scolastica e Università, enti di ricerca, musei della scienza e mondo del
lavoro, soprattutto a vantaggio degli studenti degli ultimi due anni.
In particolare per il liceo delle scienze applicate si sottolinea il ruolo centrale del laboratorio, inteso sia come
attività di presentazione da cattedra, sia come esperienza di scoperta e verifica delle leggi fisiche, che
consente allo studente di comprendere il carattere induttivo delle leggi e di avere una percezione concreta
del nesso tra evidenze sperimentali e modelli teorici. 2”
In particolare nel secondo biennio “il percorso didattico darà maggior rilievo all’impianto teorico (le leggi della
fisica) e alla sintesi formale (strumenti e modelli matematici), con l’obiettivo di formulare e risolvere problemi
più impegnativi, tratti anche dall’esperienza quotidiana, sottolineando la natura quantitativa e predittiva delle
leggi fisiche. Inoltre, l’attività sperimentale consentirà allo studente di discutere e costruire concetti,
progettare e condurre osservazioni e misure, confrontare esperimenti e teorie.
Saranno riprese le leggi del moto, affiancandole alla discussione dei sistemi di riferimento inerziali e non
inerziali e del principio di relatività di Galilei.
L’approfondimento del principio di conservazione dell’energia meccanica, applicato anche al moto dei fluidi e
l’affronto degli altri principi di conservazione, permetteranno allo studente di rileggere i fenomeni meccanici
mediante grandezze diverse e di estenderne lo studio ai sistemi di corpi. Con lo studio della gravitazione,
dalle leggi di Keplero alla sintesi newtoniana, lo studente approfondirà, anche in rapporto con la storia e la
filosofia, il dibattito del XVI e XVII secolo sui sistemi cosmologici.
Si completerà lo studio dei fenomeni termici con le leggi dei gas, familiarizzando con la semplificazione
concettuale del gas perfetto e con la relativa teoria cinetica; lo studente potrà così vedere come il paradigma
newtoniano sia in grado di connettere l’ambito microscopico a quello macroscopico. Lo studio dei principi
della termodinamica permetterà allo studente di generalizzare la legge di conservazione dell’energia e di
comprendere i limiti intrinseci alle trasformazioni tra forme di energia, anche nelle loro implicazioni
tecnologiche, in termini quantitativi e matematicamente formalizzati.
Si inizierà lo studio dei fenomeni ondulatori con le onde meccaniche, introducendone le grandezze
caratteristiche e la formalizzazione matematica; si esamineranno i fenomeni relativi alla loro propagazione
Art. 2 comma 2 del Regolamento recante “revisione dell’assetto ordinamentale, organizzativo e didattico
dei licei …”
2 Indicazioni nazionali … di cui all’art. 10 comma 3, DPR n.89 del 15/03/2010
1
con particolare attenzione alla sovrapposizione, interferenza e diffrazione. In questo contesto lo studente
familiarizzerà con il suono (come esempio di onda meccanica particolarmente significativa) e completerà lo
studio della luce con quei fenomeni che ne evidenziano la natura ondulatoria.
Lo studio dei fenomeni elettrici e magnetici permetterà allo studente di esaminare criticamente il concetto di
interazione a distanza, già incontrato con la legge di gravitazione universale, e di arrivare al suo
superamento mediante l’introduzione di interazioni mediate dal campo elettrico, del quale si darà anche una
descrizione in termini di energia e potenziale, e dal campo magnetico. 3”
CLASSE TERZA
ARGOMENTO
1.
Laboratorio
2.
Vettori
3.
Cinematica
3
Conoscenze
Abilità
Saranno svolte almeno 5 esperienze Utilizzare gli strumenti di misura.
di laboratorio
Riconoscere i diversi tipi di errore nella misura
di una grandezza fisica.
Esprimere il risultato di una misura con il
corretto numero di cifre significative.
Calcolare l’errore nelle misure indirette.
Valutare l’ordine di grandezza.
Usare la notazione scientifica.
Le grandezze scalari e grandezze
Distinguere le grandezze scalari da quelle
vettoriali
vettoriali.
Le operazioni con i vettori: somma
Eseguire la somma di vettori con il metodo
(metodo punta-coda e del
punta-coda e con il metodo del
parallelogramma), sottrazione,
parallelogramma.
moltiplicazione, scomposizione e
Eseguire la sottrazione di due vettori e la
proiezione.
moltiplicazione di un vettore per
Elementi di trigonometria: seno,
un numero.
coseno e tangente di un angolo.
Eseguire la scomposizione di un vettore lungo
Rappresentazione cartesiana dei
due direzioni assegnate e proiettare un vettore
vettori e delle loro operazioni.
lungo una direzione.
Il prodotto scalare e il prodotto
Eseguire il prodotto scalare e quello vettoriale
vettoriale.
di due vettori.
Saper scomporre un vettore nelle sue
componenti cartesiane, con l’utilizzo dei versori.
Saper effettuare le operazioni tutte le
precedenti con vettori dati in coordinate
cartesiane.
Definizione operativa di spazio e
Comprendere il concetto di definizione
tempo
operativa di una grandezza fisica.
Il sistema internazionale di misura
Convertire la misura di una grandezza fisica da
un’unità di misura a un’altra.
L’analisi dimensionale.
Utilizzare multipli e sottomultipli di un’unità.
I concetti di punto materiale,
Effettuare calcoli dimensionali.
traiettoria, sistema di riferimento.
Riconoscere il sistema di riferimento associato
a un moto.
La velocità media e la velocità
istantanea.
Calcolare la velocità media, lo spazio percorso,
l’intervallo di tempo in un moto.
L’accelerazione media e
l’accelerazione istantanea.
Interpretare il coefficiente angolare del grafico
Il moto rettilineo.
spazio-tempo.
Il moto di caduta libera dei corpi.
Calcolare la velocità istantanea, l’accelerazione
media.
Principio di indipendenza dei moti
Interpretare i grafici spazio-tempo e velocità Il moto parabolico
tempo nel moto uniformemente accelerato.
Frequenza, periodo e velocità
Calcolare l’accelerazione da un grafico spazioangolare
tempo.
Il moto circolare.
Ricavare lo spazio percorso da un grafico
Il moto armonico
spazio-tempo.
Utilizzare le equazioni del moto uniformemente
accelerato per descrivere il moto di caduta
Indicazioni nazionali … di cui all’art. 10 comma 3, DPR n.89 del 15/03/2010
libera.
Saper calcolare lo spostamento subito da un
corpo quando il moto avviene in
due dimensioni.
Saper applicare il principio di composizione dei
moti e la legge di composizione delle velocità.
Interpretare il moto dei proiettili con il principio
di composizione
dei moti.
Saper calcolare altezza massima, tempo di volo
e gittata nel moto di un proiettile lanciato anche
in direzione obliqua.
Calcolare le grandezze caratteristiche del moto
circolare uniforme.
Riconoscere e calcolare le grandezze
significative del moto armonico.
Applicare la legge oraria del moto armonico.
4.
Eventi e osservatori.
Comprendere il concetto di evento e la sua
Cinematica
caratteristica di invarianza.
Il principio di relatività di Galilei
relativistica
Distinguere fra grandezze invarianti e
L’invarianza della velocità della luce
(Facoltativo a
grandezze costanti.
L’unità dello spazio-tempo
scelta del
Rappresentare fenomeni ed eventi di
Linee universo (traiettorie nello
docente in base spazio-tempo)
cinematica in una mappa spazio-tempo.
anche alla
Convertire le misure di spazio tempo dal S.I.
Osservatori relativistici a velocità
preparazione
alle unità naturali.
costante
della classe)
Conoscere il valore della velocità della luce
L’invarianza del quadrivettore s-t
Leggi di trasformazione dello spazio, Trasformare le misure di spazio, tempo e
velocità di un Osservatore, nelle misure di un
del tempo e della velocità
altro Osservatore, in MRU rispetto al primo.
5.
Interazione vs Forza: il terzo principio Saper riconoscere le diverse interazioni
I princìpi della
della dinamica.
implicate in un fenomeno.
dinamica
Il carattere vettoriale delle forze.
Riconoscere il ruolo delle forze nel
cambiamento di velocità dei corpi.
Il primo principio della dinamica.
Applicare il primo principio della dinamica.
I sistemi di riferimento inerziali.
Riconoscere i sistemi di riferimento inerziali.
Il secondo principio della dinamica.
Applicare il secondo principio della dinamica,
La massa inerziale di un corpo.
ricorrendo anche alle componenti cartesiane di
forza e accelerazione.
Applicare il terzo principio della dinamica.
Saper rappresentare le interazioni, presenti in
un fenomeno, mediante coppie di forze
6.
La forza peso vs forza di gravità
Applicazioni
La massa gravitazionale
dei princìpi
Il centro di massa (baricentro) di un
della dinamica corpo.
Il centro di massa di un sistema,
formato da due o più particelle, su
una retta.
Il centro di massa di un sistema,
formato da due o più particelle, su un
piano.
Le forze di attrito statico e di attrito
dinamico.
Le forze di tensione.
Il concetto di equilibrio.
Le condizioni di equilibrio in due
dimensioni.
La forza centripeta.
La forza elastica.
La legge di Hooke.
La legge dell’isocronismo del
pendolo.
Forze apparenti
7.
Lavoro ed
energia
Distinguere i concetti di massa gravitazionale e
massa inerziale
Distinguere fra peso e massa di un corpo.
Individuare la posizione del centro di massa di
particelle, in una o due dimensioni.
Individuare la posizione del centro di massa di
un corpo esteso.
Riconoscere la presenza di forze apparenti nei
sistemi di riferimento non inerziali.
Saper determinare le forze apparenti.
Riconoscere il baricentro come punto di
applicazione della forza peso.
Saper determinare le forze di attrito statico e di
attrito dinamico.
Risolvere i problemi del moto in presenza di
attrito.
Saper calcolare la tensione di una fune.
Determinare le condizioni di equilibrio nelle
diverse situazioni, anche in presenza di attrito.
Distinguere la forza centripeta dalla forza
centrifuga.
Saper applicare la legge di Hooke.
Risolvere problemi sul moto in piani inclinati
(con o senza attrito), sul moto armonico e sul
moto del pendolo.
Il concetto di energia come proprietà Calcolare il lavoro fatto da una forza costante,
estensiva e funzione di stato.
in funzione dell’angolo tra la direzione della
forza e quella dello spostamento.
Definizione di lavoro per una forza
costante e per una forza variabile.
Saper applicare il teorema dell’energia cinetica.
Interpretazione del lavoro come flusso Calcolare l’energia potenziale gravitazionale di
di energia
un corpo.
L’energia cinetica e la relazione tra
Determinare il lavoro svolto da forze
variazione di energia cinetica e
conservative e non conservative.
lavoro.
Riconoscere che, in presenza di forze non
L’energia potenziale gravitazionale
conservative, l’energia meccanica non si
(approssimazione alla superficie
conserva.
terrestre)
Calcolare la potenza.
L’energia potenziale elastica.
Calcolare il lavoro compiuto da una forza
Le forze conservative e le forze
variabile.
dissipative.
Calcolare l’energia potenziale elastica.
La conservazione dell’energia
Applicare il principio di conservazione
meccanica totale in presenza di forze dell’energia
conservative..
Saper riconoscere le reazioni chimiche
Il principio di conservazione
esotermiche ed endotermiche
dell’energia.
La potenza.
Energia di legame ed interpretazione
energetica delle reazioni chimiche
8.
Impulso e
quantità di
moto
9.
Cinematica e
dinamica
rotazionale
10.
La
gravitazione
11.
I fluidi
La quantità di moto di un corpo.
Calcolare l’impulso di una forza.
La seconda legge della dinamica in Calcolare la quantità di moto di un corpo.
termini di quantità di moto.
Applicare il teorema dell’impulso.
L’impulso di una forza.
Applicare la legge di conservazione della
quantità di moto.
La relazione tra quantità di moto e
impulso.
Saper distinguere tra urti elastici e urti
La legge di conservazione della
anelastici.
quantità di moto
Analizzare casi di urti in una dimensione e in
in un sistema isolato.
due dimensioni.
Urti elastici e anelastici in una e in
Saper utilizzare, nella risoluzione dei problemi
due dimensioni.
sulla quantità di moto, il carattere vettoriale
La velocità del centro di massa.
della grandezza in questione.
Il moto del centro di massa di un
Analizzare il moto del centro di massa di
sistema isolato e di un sistema non
sistemi isolati e non isolati.
isolato.
Il concetto di corpo rigido.
Saper applicare le relazioni tra le grandezze
angolari e quelle tangenziali.
La velocità spostamento angolare e
l’accelerazione angolare.
Calcolare il momento delle forze e delle coppie
di forze, applicate a un corpo rigido.
Relazioni tra grandezze angolari
e tangenziali.
Determinare le condizioni di equilibrio di un
corpo.
La definizione, come prodotto
vettoriale, di momento di una forza e Calcolare il momento d’inerzia di un corpo
di una coppia di forze.
rigido.
Le condizioni di equilibrio di un corpo Applicare il secondo principio della dinamica a
rigido.
corpi in rotazione.
La definizione di momento angolare. Calcolare l’energia cinetica di rotazione.
La legge di conservazione del
Determinare il momento angolare di un corpo
momento angolare.
rigido.
La definizione di momento d’inerzia Applicare la legge di conservazione del
di un corpo rigido.
momento angolare.
Il secondo principio della dinamica per
un corpo in rotazione.
L’energia cinetica rotazionale.
Le tre leggi di Keplero
Utilizzare le leggi di Keplero nello studio del
moto dei corpi celesti.
La legge di gravitazione universale.
dal P. di C. del momento angolare alla Applicare la legge di gravitazione di Newton.
II L. di K. e dalla L. di gravitazione
Comprendere la distinzione tra massa e peso.
universale alla III LdK Il principio di
Analizzare il moto dei satelliti.
equivalenza tra massa gravitazionale Calcolare la velocità di un satellite che descrive
e massa inerziale.
orbite circolari e quella di un satellite che
Il moto dei satelliti in orbita circolare
descrive orbite ellittiche.
ed in orbita ellittica.
Descrivere una situazione di assenza
Le forze mareali
apparente di gravità.
Il lavoro della forza gravitazionale e Analizzare le caratteristiche del campo
l’energia potenziale gravitazionale.
gravitazionale.
La velocità di fuga.
Applicare il principio di conservazione
dell’energia nell’analisi di moti in campi
gravitazionali.
Determinare la velocità di fuga da un pianeta.
Il concetto di pressione.
Calcolare la densità di un fluido.
Pressione e densità in un fluido
Calcolare la pressione nei fluidi.
statico.
Applicare la legge di Stevino.
L’equazione di continuità.
Calcolare la pressione atmosferica.
Il Teorema di Bernoulli (TdB).
Riconoscere gli strumenti di misura della
pressione atmosferica.
Conseguenze del TdB:
o La legge di Stevino.
Applicare il principio di Pascal e il principio di
o Il principio di Pascal
Archimede.
o Il teorema di Torricelli.
Analizzare le condizioni di galleggiamento dei
Il principio di Archimede e il
corpi.
galleggiamento dei corpi.
Descrivere il movimento dei fluidi mediante le
Il concetto di flusso viscoso e il
linee di flusso.
Applicare l’equazione di continuità.
Applicare l’equazione di Bernoulli.
Calcolare la velocità di efflusso.
12.
Definizione operativa di temperatura Riconoscere e utilizzare le diverse scale di
Temperatura e Le scale di temperatura.
temperatura.
calore
Calcolare le dilatazioni lineari e volumiche di
La dilatazione termica lineare e
solidi e liquidi, sottoposti a riscaldamento.
volumica
dei corpi.
Distinguere tra capacità termica di un corpo e
calore specifico di una sostanza.
Il Calore come flusso di energia.
Applicare l’equazione fondamentale della
Il calorimetro.
L’equivalente meccanico della caloria. calorimetria.
Utilizzare il calorimetro per il calcolo dei calori
L’energia interna.
Capacità termica e calore specifico di specifici delle sostanze.
Interpretare il concetto di calore latente.
una sostanza.
Calcolare l’energia necessaria per ottenere i
I cambiamenti di stato.
diversi cambiamenti di stato.
Il calore latente associato ad una
Analizzare un diagramma di fase.
trasformazione di stato
Saper distinguere un vapore da un gas
Curva di vaporizzazione e curva di
Calcolare l’umidità relativa.
fusione.
Mettere in relazione alcuni fenomeni naturali
L’umidità.
con le conoscenze relative ai cambiamenti di
La conduzione, la convezione e
stato.
l’irraggiamento.
Distinguere i diversi meccanismi di
La legge di Stefan-Boltzmann.
trasmissione dell’energia.
Applicare la legge di Stefan-Boltzmann.
13.
Il numero di Avogadro.
Calcolare i valori di mole, massa molecolare di
Le leggi dei
una sostanza e massa di una particella.
L’unità di massa atomica e la massa
gas ideali
molecolare, la mole.
Saper utilizzare l’equazione di stato dei gas.
e la teoria
Gas reali e gas perfetti
Applicare la legge di Boyle e le leggi di Gaycinetica
Lussac.
Il gas perfetto e la temperatura
assoluta.
Interpretare la pressione esercitata da un gas in
L’equazione di stato di un gas perfetto funzione degli urti tra le molecole del gas e le
pareti del contenitore.
(EdS)
Casi particolari di applicazione dell’ Mettere in relazione la temperatura assoluta e
l’energia cinetica media delle molecole di un
EdS
gas.
o La legge di Boyle.
o Le leggi di Gay-Lussac.
Calcolare la velocità quadratica media delle
molecole e analizzare la distribuzione delle
La costante di Boltzmann.
velocità.
La teoria cinetica dei gas.
Distinguere tra i calori specifici, a pressione e a
La velocità quadratica media.
volume costante, di un gas e saperli calcolare.
La distribuzione delle velocità
Applicare il teorema di equipartizione
molecolari.
dell’energia.
L’energia interna di un gas perfetto
Calcolare l’energia interna di un gas perfetto
monoatomico.
monoatomico.
Il teorema di equipartizione
Interpretare il fenomeno della diffusione.
dell’energia
Calcolare il cammino libero medio.
La diffusione.
Il cammino libero medio.
coefficiente di viscosità.
14.
Concetto di sistema termodinamico. Applicare il primo principio della termodinamica
La
alle trasformazioni quasi-statiche.
Il microstato ed il macrostato di un
Termodinamic sistema termodinamico.
Calcolare il lavoro svolto nelle trasformazioni
a
termodinamiche.
L’equilibrio termico.
Il principio zero della termodinamica. Calcolare il rendimento di una macchina
Il primo principio della termodinamica termica.
Riconoscere l’equivalenza dei diversi enunciati
e il suo significato.
del secondo principio.
Le trasformazioni termodinamiche.
Calcolare il coefficiente di prestazione di
Il lavoro termodinamico.
Il lavoro compiuto nelle trasformazioni macchine frigorifere, condizionatori e pompe di
calore.
isoterme, adiabatiche, isobare e
Calcolare la variazione di entropia nelle
isocore di un gas perfetto.
trasformazioni termodinamiche.
I calori specifici di un gas perfetto.
Saper determinare se una reazione chimica è
Il concetto di macchina termica.
spontanea o no.
Il rendimento di una macchina
Interpretare in termini di entropia i processi di
termica.
diffusione.
Il secondo principio della
termodinamica negli enunciati di
Kelvin e di Clausius
Le trasformazioni reversibili.
Il teorema di Carnot.
La macchina di Carnot e il suo
rendimento.
Il principio di funzionamento e il
coefficiente
di prestazione di frigoriferi,
condizionatori e pompe di calore.
L’entropia di un sistema
termodinamico.
Il secondo principio della
termodinamica
in termini di entropia.
La legge di Boltzman e
l’interpretazione dell’Entropia come
misura del disordine.
Il terzo principio della termodinamica
e l’Entropia assoluta.
Entropia ed Informazione.
L’energia non utilizzabile.
