anno scolastico 2011-2012

Liceo Scientifico Statale “Niccolò Copernico”
Via Verdi 23/25 – 27100 PAVIA
Tel. 0382 29120 – Fax. 0382 303806/29120
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ANNO SCOLASTICO 2011-2012
CLASSE 4^A
DISCIPLINA: FISICA
DOCENTE: BALLARINI ANGELA
PROGRAMMA
MECCANICA
Ripasso ed integrazione dei fondamenti della dinamica
 Il moto armonico di una molla
 Il pendolo
Lavoro ed energia cinetica
 Lavoro compiuto da una forza costante. Lavoro compiuto da una forza non costante. Potenza
 Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica
Energia potenziale e forze conservative
 Forze conservative e non conservative
 Energia potenziale gravitazionale. Energia potenziale elastica
 Principio di conservazione dell’energia meccanica. Conservazione dell’energia in presenza di forze d’attrito
La quantità di moto e il momento angolare
 La quantità di moto
 L’impulso di una forza
 Principio di conservazione della quantità di moto
 Urti elastici e urti anelatici
 Il momento angolare
 Conservazione del momento angolare
 Il momento d’inerzia
La gravitazione
 Le leggi di Keplero
 La gravitazione universale
 Massa inerziale e massa gravitazionale
 Il moto dei satelliti
 Il campo gravitazionale
 L’energia potenziale gravitazionale
 La conservazione dell’energia meccanica
IDROSTATICA
 Proprietà dei fluidi. La pressione nei fluidi
 Principio di Pascal. Torchio idraulico
 La legge di Stevino. Vasi comunicanti
 Pressione atmosferica ed esperimento di Torricelli
 Principio di Archimede e condizioni di galleggiamento
TERMOLOGIA E CALORIMETRIA
Temperatura
 Definizione operativa di temperatura
 Dilatazione lineare dei solidi. Dilatazione volumica nei solidi. Dilatazione volumica nei liquidi. Anomalia
dell’acqua
 Termoscopio. Termometri a liquido. Scale termometriche
Leggi dei gas perfetti
 Modello di gas perfetto
 Trasformazioni isobariche: prima legge di Gay-Lussac
 Trasformazioni isotermiche: legge di Boyle
 Trasformazioni isocore: seconda legge di Gay-Lussac
 Equazione di stato dei gas perfetti
 Modello atomico. Mole e numero di Avogadro
Calore
 Calore ed energia termica
 Capacità termica e calore specifico. Dipendenza del calore specifico dalla temperatura
 Il calorimetro
 Potere calorifico
 Trasmissione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento
Teoria cinetica dei gas
 Il moto browniano
 Modello microscopico del gas perfetto
 Interpretazione microscopica della pressione del gas perfetto
 La temperatura dal punto di vista microscopico. Energia interna
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Cambiamenti di stato
 Stati di aggregazione della materia e legami intermolecolari
 Fusione e solidificazione. Calore latente
 Vaporizzazione e condensazione. Evaporazione e tensione del vapore saturo. Ebollizione
 Sublimazione
 Effetti della pressione sui passaggi di stato
TERMODINAMICA
Il Primo Principio della termodinamica
 Sistemi termodinamici. Equilibrio termodinamico e trasformazioni termodinamiche
 Energia interna di un sistema termodinamico. Lavoro termodinamico
 Il primo principio della termodinamica come principio di conservazione dell’energia
 Applicazioni del primo principio: trasformazioni isocore, isobare, isoterme, adiabatiche, cicliche
 I calori specifici del gas perfetto
Il Secondo Principio della Termodinamica
 Le macchine termiche. Primo enunciato: lord Kelvin
 Secondo enunciato: Rudolf Clausius
 Rendimento di una macchina termica e terzo enunciato
 Teorema e ciclo di Carnot. Rendimento della macchina di Carnot
Entropia
 L’entropia come funzione di stato
 L’entropia nelle trasformazioni reversibili e nelle trasformazioni irreversibili
 Il quarto enunciato del secondo principio della termodinamica
 Il terzo principio della termodinamica
ONDE
Le onde e le loro caratteristiche
 Origine e classificazione delle onde. Grandezze caratteristiche delle onde
 Onde armoniche
 Interferenza e principio di sovrapposizione
Il suono
 Sorgenti e propagazione. Caratteristiche del suono
 Fenomeni acustici: l’eco, le onde stazionarie, i battimenti, l’effetto Doppler
La luce
 Sorgenti e propagazione. Modello ondulatorio e modello corpuscolare
 Grandezze ottiche radiometriche fondamentali.
 Riflessione della luce: le leggi della riflessione, gli specchi piani, gli specchi curvi, fuochi, punti coniugati,
costruzione delle immagini, legge dei punti coniugati
 Rifrazione della luce: indice di rifrazione, le leggi della rifrazione, riflessione totale, conseguenze del fenomeno
della rifrazione (prisma, miraggio, fata morgana)
 Dispersione della luce
 Lenti e strumenti ottici: proprietà delle lenti sottili
LABORATORIO:
1. Conservazione dell’energia meccanica
2. Il principio di Archimede
3. Determinazione del calore specifico del rame
4. Banco ottico: propagazione rettilinea della luce, riflessione della luce su specchi piani e curvi, rifrazione della
luce, riflessione totale, dispersione
Testi in adozione
Ugo Amaldi “La fisica di Amaldi: Idee ed esperimenti” volume 1 e volume 2 Zanichelli.
COMPITI
TUTTI gli studenti devono ripassare gli argomenti indicati nel programma e leggere il capitolo 12 del volume 2 Le onde luminose
GLI STUDENTI CON GIUDIZIO SOSPESO IN FISICA devono inoltre:
1.
2.
Pavia, 9 giugno 2012
studiare gli argomenti indicati nel programma
svolgere i TEST presenti alla fine di ogni capitolo svolto
Angela Ballarini