ISTITUTO TECNICO TECNOLOGICO “G. e M. MONTANI” FERMO Anno scolastico 2014 - 2015 Classe 1° TLA Programma di FISICA e LABORATORIO Docenti proff. Elvezio Serena – Pietro Cardi TEST d’INGRESSO: Calcolo numerico, Calcolo algebrico, Geometria, Percentuali, Proporzioni, Equivalenze e Grafici INTRODUZIONE allo STUDIO della FISICA GRANDEZZE FISICHE e loro MISURA Introduzione allo studio della Fisica. Ruolo e importanza della Fisica nella vita quotidiana. Osservazione di fenomeni fisici. Le grandezze fisiche. Esempio di studio dell’oscillazione di un pendolo semplice. Esempio di legge fisica ed equazione matematica. La simbologia e il linguaggio scientifico. Il Sistema Internazionale di Unità di Misura. Regole di scrittura del risultato di una misura. I prefissi. La misura di lunghezza. Misura della massa. Misura di aree di superfici, volumi di corpi e intervalli di tempo. Operazioni tra grandezze omogenee e non omogenee. Il metodo scientifico di Galilei. La densità di un corpo o una sostanza e sua unità di misura. Le potenze di dieci e la notazione esponenziale. Prodotto e quoziente tra numeri espressi in forma scientifica. Arrotondamento e ordine di grandezza di un numero. Incertezza nelle misure. Errore assoluto. Errori di misura, accidentali e sistematici. Media di un insieme ripetuto di misure e calcolo dell’errore assoluto tramite la semidispersione massima. L’incertezza relativa e percentuale. La precisione di una misura. Propagazione degli errori nelle misure indirette. Gli strumenti di misura e le loro caratteristiche. La rappresentazione di fenomeni fisici, la raccolta di dati sperimentali e la deduzione di leggi. Proporzionalità diretta e pendenza di una retta. La correlazione lineare. Proporzionalità quadratica. Cenno alla proporzionalità inversa. Grandezze scalari e vettoriali. I vettori e le loro caratteristiche. Composizione di vettori: regola del parallelogramma e metodo punta-coda. Le forze: caratteristiche, unità di misura, effetti. Il dinamometro. Forza peso e baricentro di un corpo. Massa e peso. Gli allungamenti elastici. La costante elastica di una molla. La legge di Hooke. Scomposizione di un vettore secondo direzioni ortogonali. L’EQUILIBRIO dei CORPI Il punto materiale e il corpo rigido. Il concetto di equilibrio. Forze vincolari. I triangoli simili. L’equilibrio di un corpo appoggiato su un piano inclinato. Il momento di una forza rispetto a un punto o un asse. La coppia di forze. Equilibrio alla traslazione e alla rotazione. STATICA dei FLUIDI Introduzione alla statica dei fluidi. La pressione: definizione, unità di misura. Il principio di Archimede. Il MOVIMENTO dei CORPI Introduzione allo studio del moto. Punto materiale, traiettoria, sistema di riferimento. Definizione di velocità media e istantanea. Da km/h a m/s e viceversa. Legge oraria del moto rettilineo uniforme. Grafico spazio-tempo. Introduzione al concetto di accelerazione. Il moto rettilineo uniformemente accelerato di un corpo con partenza da fermo. Legge della velocità e legge oraria del moto. Rappresentazioni spazio-tempo, velocità-tempo e accelerazione-tempo. Esperienze di LABORATORIO di FISICA e Relazioni da consegnare con puntualità nel corso dell'anno Esp. N. 1: Misura diretta dell’area di una superficie irregolare e calcolo degli errori. Esp. N. 2: Misura ripetuta di intervalli di tempo e calcolo degli errori. Esp. N. 3: Misura indiretta del volume di un parallelepipedo e calcolo degli errori. Esp. N. 4: Calcolo del π con metodo sperimentale. Grafico circonferenzadiametro e proporzionalità diretta. Esp. N. 5: Studio sperimentale dell’allungamento elastico di una molla e verifica della legge di Hooke. Esp. N. 6: Equilibrio di forze complanari e concorrenti. Verifica della regola del parallelogramma e del metodo punta-coda. Esp. N. 7: Studio sperimentale dell'equilibrio di un corpo appoggiato su un piano inclinato. Esp. N. 8: Studio sperimentale di un moto vario con il marcatempo. Grafici spazio-tempo e calcolo della velocità media. Esp. N. 9: Verifica sperimentale del principio di Archimede. Esp. N. 10: Studio sperimentale del moto rettilineo uniforme con la tavola a cuscino d’aria. Grafici spazio-tempo e velocità tempo. Esp. N. 11: Verifica sperimentale dell'ipotesi di Galileo sulla caduta dei gravi. Fermo, 5 giugno 2015