Liceo Scientifico Statale “G. Brotzu” – Quartu Sant’Elena
Anno scolastico 2015-2016
Prof. Maggi Annamaria
Programma svolto in FISICA
Classe 1SB
Libro di testo di riferimento: Claudio Romeni- “Realtà e Fisica.blu” volume per il biennio - Zanichelli
Presentazione della Fisica. Misura delle grandezze fisiche. Unità di misura e S.I. Grandezze fisiche
e definizione operativa di intervallo di tempo, lunghezza e massa Grandezze secondarie. Densità.
Equivalenze, proporzioni, formule inverse, proporzionalità diretta e inversa, grafici, equazioni e
cenni su percentuali.
Misure: caratteristiche degli strumenti (portata, sensibilità, precisione....), incertezza nelle misure:
errori accidentali e sistematici. Misura attendibile e incertezza (errore assoluto, relativo,
percentuale) anche nelle misure delle grandezze derivate.
Cifre significative, operazioni con le cifre significative, approssimazione, arrotondamento e
notazione scientifica.
Grandezze scalari e vettoriali. Operazioni con vettori. Scomposizione di vettori. Vettore
spostamento. Cenni su unzione goniometrica seno e coseno e teoremi sui triangoli rettangoli.
Le forze. Misura delle forze e loro composizione. Forza peso e massa. Forza elastica.
Forza di attrito.
Equilibrio dei solidi. Forze vincolari. Equilibrio su un piano inclinato.
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Programma svolto in MATEMATICA
Classe 4SA
Libro di testo di riferimento:
Bergamini-Trifone- Barozzi
“Matematica.blu 2.0” volume 3 e volume 4 - Zanichelli
Capitolo 6: Ellisse
Ellisse come luogo geometrico. Equazione dell’ellisse con i fuochi appartenenti all’asse X. Simmetrie
nell’ellisse. Intersezione con gli assi cartesiani. Grafico dell’ellisse. Coordinate dei fuochi nota l’equazione.
Eccentricità. Ellisse con i fuochi sull’asse Y. Equazione delle tangenti ad una ellisse. Formule di
sdoppiamento.
Capitolo 7: Iperbole
Iperbole come luogo geometrico. Equazione dell’iperbole con i fuochi appartenenti all’asse X. Simmetrie
nell’iperbole. Intersezione con gli assi cartesiani. Grafico dell’iperbole. Coordinate dei fuochi nota
l’equazione. Eccentricità. Iperbole con i fuochi sull’asse Y. Equazione delle tangenti ad una iperbole.
Formule di sdoppiamento. Iperbole equilatera riferita agli assi di simmetria. Iperbole equilatera riferita agli
asintoti. Funzione omografica.
Capitolo 9: Esponenziali e logaritmi
Potenze con esponente reale e loro proprietà. La funzione esponenziale: dominio e grafico.
Equazioni esponenziali risolvibili direttamente o con cambio di variabile. Disequazioni esponenziali
risolvibili direttamente o con cambio di variabile. Definizione di logaritmo e proprietà. (con dimostrazione).
Formula del cambiamento di base. La funzione logaritmica: dominio e grafico. Equazioni logaritmiche
risolvibili direttamente o con cambio di variabile. Disequazioni logaritmiche risolvibili direttamente o con
cambio di variabile.
Disequazioni esponenziali risolubili con i logaritmi.
Capitolo 10, 11, 12: Goniometria
Misurazione degli archi circolari e degli angoli. Conversioni tra gradi decimali – sessagesimali- radianti.
Funzioni goniometriche: Seno e coseno di un arco o di un angolo e loro variazione. Prima relazione
fondamentale della goniometria (con dimostrazione). Sinusoide e cosinusoide: dominio e grafico.
Tangente e cotangente di un arco o di un angolo e loro variazione. Tangentoide e cotangentoide: dominio e
grafico.
Seconda e terza relazione fondamentale della goniometria (con dimostrazione).
Relazioni tra le funzioni goniometriche di particolari coppie di archi; archi associati; riduzione al primo
quadrante. Formule per la sottrazione(con dimostrazione), addizione(con dimostrazione), moltiplicazione
(con dimostrazione) e bisezione (con dimostrazione) degli archi. Formule di prostaferesi.
Relazione tra coefficiente angolare e tangente. Angolo tra due rette (con dimostrazione).
Identità. Equazioni goniometriche elementari. Equazioni goniometriche di secondo grado. Equazioni
omogenee. Equazioni riducibile ad omogenee. Equazioni lineari in seno e coseno. Sistemi di equazioni.
Disequazioni goniometriche elementari e di secondo grado. Disequazioni fratte e sistemi di disequazioni.
Capitolo 13: Trigonometria piana:
Teoremi sui triangoli rettangoli (con dimostrazione). Risoluzioni dei triangoli rettangoli.
Teoremi sui triangoli qualunque: teorema per l’area (con dimostrazione), teorema della corda (con
dimostrazione),
dei seni (con dimostrazione), del coseno (con dimostrazione).
Capitolo 15: Geometria nello spazio
Principali postulati di geometria nello spazio. definizione di rette complanari e sghembe. Posizioni di due
piani nello spazio. Posizione di una retta e un piano. Rette perpendicolari a un piano e teoremi (senza dim.) .
Enunciato del teorema delle tre perpendicolari. Distanza di un punto da un piano. Proiezione ortogonale.
Distanza fra rette e piani, fra rette e fra piani. Diedri e piani perpendicolari. Angolo di una retta con un piano.
Definizione di poliedri, prismi e angoloidi. Cenni su solidi di rotazione e utilizzo delle formule per aree e
volumi di solidi nei problemi geometrici.
Capitolo 16: Geometria analitica nello spazio
Coordinate cartesiane nello spazio. Distanza fra punti. Punto medio di un segmento. Equazione generale di
un piano. Piani particolari. Forma esplicita dell’equazione di un piano. Piani paralleli e condizione di
parallelismo.
Piani perpendicolari e condizione di perpendicolarità (senza dim.). Distanza di un punto da un piano (senza
dim.).
Equazioni generali di una retta. Equazione di una superficie sferica come luogo geometrico (solo cenni).
Trasformazioni geometriche:
Traslazioni di vettore v e formule dirette e inverse correlate (con dimostrazione)per la traslazione di punti e
curve . Rotazioni di angolo intorno all’origine e formule dirette e inverse correlate (con dimostrazione)per
la rotazione di punti e curve. Simmetria centrale e formule dirette e inverse correlate (con dimostrazione)
per la trasformazione di punti e curve. Simmetria assiale e formule dirette e inverse correlate (con
dimostrazione) per la trasformazione di punti e curve : caso di asse parallelo agli assi cartesiani o asse
coincidente con le bisettrici.
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Programma svolto in FISICA
Classe 4SA
Libro di testo di riferimento: L’Amaldi per i licei scientifici.blu volume 1 e volume 2 - Zanichelli
Capitolo 12: Il primo principio della termodinamica(sono state distribuite anche delle dispense per
agevolare lo studio del capitolo). Significato della termologia e scambi di energia. Equazioni di stato.
Energia interna di un sistema fisico. Funzioni di stato. Equilibrio termodinamico. Trasormazioni reali e
trasformazioni quasistatiche. Lavoro termodinamico nelle trasformazioni isobare, isocore, isoterme e
cicliche. Enunciazione del primo principio e applicazione alle varie trasformazioni. Trasformazioni
adiabatiche.
Capitolo 13: Il secondo principio della termodinamica(sono state distribuite anche delle dispense per
agevolare lo studio del capitolo). Le macchine termiche. Definizione, bilancio energetico, sorgenti di calore
ideali termodinamiche. Primo, secondo e terzo enunciato del secondo principio. Rendimento nelle
macchine reali e reversibili, teorema di Carnot (senza descrizione del ciclo) e rendimento. Funzionamento
termodinamico del motore dell’automobile, del frigorifero.
Capitolo 14: Entropia e disordine (sono state distribuite anche delle dispense per agevolare lo studio del
capitolo).
La disuguaglianza di Clausius: enunciato, interpretazione (senza dimostrazione).Entropia, definizione della
variazione di entropia, entropia come grandezza estensiva, entropia come funzione di stato (senza
dimostrazione).Entropia nei sistemi isolati, entropia dell’universo. Quarto enunciato del secondo principio,
come massimo aumento dell’entropia. Entropia di sistemi fisici non isolati: generalità, esempio del
frigorifero. Secondo principio dal punto di vista molecolare: dall’energia ordinata all’energia disordinata.
Stati macroscopici e stati microscopici; definizione e relazione tra essi, molteplicità di un macrostato,
microstati ordinati e disordinati. Equazione di Boltzmann per l’entropia (solo significato e utilità). Terzo
principio della termodinamica e zero assoluto.
Capitolo 15: Le onde elastiche Le onde: definizione e classificazione, onde su una corda, onde trasversali e
longitudinali, relazione tra onda e mezzo di propagazione. Fronti d’onda e raggi. Onde periodiche, impulsi,
treni d’onda. Caratteristiche dell’onda e della sorgente: lunghezza d’onda, ampiezza, frequenza, periodo,
velocità di propagazione. Onde armoniche, leggi ed equazioni delle onde armoniche, fase iniziale.
L’interferenza, il principio di sovrapposizione, interferenza di onde, sfasamento. Interferenza in un piano e
nello spazio, coerenza, interferenza distruttiva e costruttiva.
Capitolo 16: Il suono Le onde sonore: definizione, velocità nei mezzi di propagazione. Le caratteristiche del
suono: altezza, timbro, intensità. Intensità sonora e sua unità di misura, intensità sonora e decibel. Limiti di
udibilità. Relazione tra frequenza e lunghezza d’onda. L’eco, il rimbombo e applicazioni. Onde stazionarie,
modi normali e frequenze di oscillazione, sovrapposizione di modi normali. Battimenti. Effetto Doppler
con sorgente ferma e ricevitore in movimento e viceversa: Interpretazione, formule e applicazioni civili e
mediche.
Capitolo 17: Le onde luminose Onde e corpuscoli: doppia natura della luce. e sua definizione.
L’irradiamento e l’intensità di radiazione, l’angolo solido. Cenni sulle grandezze fotometriche:candela,
flusso luminoso, illuminamento, lux. Interferenza della luce, esperimento di Young. Diffrazione e frange.
Reticolo di diffrazione. Colori e lunghezza d’onda. Emissione e assorbimento della luce: spettri continui e a
righe. Spettrometro . Spettro solare e stellare.
Capitolo 18: La carica elettrica e la Legge di Coulomb. Elettrizzazione per strofinio: ipotesi di Franklin, il
modello microscopico. I conduttori e gli isolanti: definizione, differenze e modello microscopico.
Elettrizzazione per contatto. definizione operativa di carica elettrica, misura, elettroscopio, Coulomb.
Conservazione della carica elettrica. La legge di Coulomb. Formula e interpretazione. Costante dielettrica .
Principio di sovrapposizione. Confronto tra forza elettrica e gravitazionale. Cenni sulla bilancia a torsione di
Coulomb. Forza di Coulomb nella materia, costante dielettrica assoluta e relativa. Elettrizzazione per
induzione. Polarizzazione.
Capitolo 19: Il campo elettrico. Il vettore intensità di campo elettrico: definizione, carica di prova, calcolo
della forza noto il campo. Campo elettrico di una carica puntiforme. Campo elettrico di più cariche
puntiformi . Le linee del campo elettrico e loro costruzione. Flusso di un campo vettoriale attraverso una
superficie, vettore superficie. Teorema di Gauss per il campo elettrico e dimostrazione. campo elettrico
generato da una distribuzione piana infinita di carica con dimostrazione della formula. Campo generato da
una distribuzione lineare infinita di carica (senza dimostrazione). Campo elettrico all’esterno, all’interno e
sulla superficie di una distribuzione omogenea sferica di carica (senza dimostrazione).
Capitolo 20: Potenziale elettrico. Energia potenziale elettrica: caso di una carica e di più cariche puntiformi.
Differenza di potenziale elettrico, moto spontaneo delle cariche elettriche, unità di misura del potenziale,
potenziale di una carica puntiforme. Superfici equipotenziali, dimostrazione della perpendicolarità tra linee
di campo e superfici equipotenziali. Deduzione del campo elettrico dal potenziale. Circuitazione del campo
elettrostatico.
