Registro delle Lezioni

Registro delle Lezioni
Laboratorio di Fisica per Scienze della Formazione Primaria
Laurea quadriennale abilitante – Maior Scientifico - Terzo anno – 25 ore (3CFU)
Prof. Giovanna Puddu e Dott. Alessio Raimondi (esperto di laboratorio)
A.A. 2009-10
Ugo Amaldi, Corso di Fisica (2 volumi), Zanichelli oppure appunti per quanto riguarda il calcolo
dell’errore.
D.D’Allasia, V.Montel, G.Rinaudo, La Fisica per Maestri, Libreria Cortina Torino 2004.
D. Naert Paul Feller, La voix de l’apprentissage, préface de Gérard Pierré s.j., Les editions de la
Maison du Boulanger, Troyes 2008.
1 settimana
2h 11/01/10
Introduzione al corso: La formazione scientifica degli insegnanti e l’importanza dell’approccio
laboratoriale
Misure e errore assoluto e relativo. Calcolo dell’errore anche per grandezze derivate.
Misure di lunghezza e calcolo di aree e volumi regolari.
Misura di volume per corpi di forma irregolare.
Il caso dell’arancia piena e senza buccia.
Il calibro. Sensibilità degli strumenti.
Misure di massa con diversi tipi di bilancia. Calcolo di densità.
3h 13/01/10
Corpi non omogenei e densità media. Grandezze estensive ed intensive.
Misure di volume per corpi di forma irregolare, di liquidi (olio) e di chiodini.
Misura della densità media.
Confronto fra misure e accordo entro l’errore.
Confronto fra misure e tabelle di densità.
Misura del periodo di un pendolo. Misure di tempo e uso di un cronometro.
Pendoli con diverse masse e diverse lunghezze.
Confronto fra il periodo misurato e quello calcolato dalla formula del pendolo.
2 settimana
2h 18/01/10
Forza, pressione, compressibilità dei gas, Principio di Archimede, densità e convezione,
dipendenza del tempo di una reazione chimica dalla temperatura:
Studio delle dipendenza dalla temperatura di una reazione (misura, a diverse temperature, del
tempo di scioglimento di una pastiglia effervescente in acqua. Interpolazione del comportamento
a temperature intermedie e verifica);
Compressibilità dei gas (misura della variazione relativa di volume dell’aria in una siringa in
funzione della variazione di pressione);
Il principio di Archimede: studio con oggetti diversi e dinamometro: misura della F di
Archimede. Densita’ dei liquidi a diverse temperature e studio delle correnti convettive.
Misura della temperatura di equilibrio raggiunta unendo due masse di acqua a diversa
temperatura.
La pressione dell’atmosfera è maggiore della pressione idrostatica dell’acqua in un bicchiere o in
una bottiglia.
3h 20/01/10
Forza, pressione, differenze di pressione, combustione e pressione, densità e convezione,
Principio di Archimede, scambi di calore e passaggi di stato:
Esperienze sulla pressione dei gas: La variazione di pressione provoca una forza. La pressione di
un gas varia con la temperatura. La combustione consuma ossigeno e diminuisce la pressione
dell’aria (salita del livello dell’acqua in un recipiente dove la pressione varia a causa della
combustione). Variazione della densità relativa acqua-uovo variando la densità dell’acqua
mettendo in soluzione del sale. Passaggio di un uovo sodo in un collo di bottiglia a causa della
depressione dovuta a combustione.
Studio della variazione del tempo di un passaggio di stato in dipendenza dalla temperatura e dalla
ventilazione (misura del tempo di evaporazione di una goccia di alcool o acqua in diverse
condizioni);
Principio di Archimede e densità media: movimento dei chicchi di uvapassa in una bibita gassata;
calcolo del volume di un corpo di forma qualunque e che affonda, dalla misura della F. di
Archimede.
3 settimana
2h 25/01/10
Ottica: Propagazione della luce (proiezione, ombre, proprietà dei materiali rispetto
alla luce: trasparenza, assorbimento...), lenti e principio di sovrapposizione.
Esperienze su riflessione e rifrazione con sorgenti di luce (sole, puntatori laser e candele), specchi,
oggetti trasparenti solidi di diverse forme, prisma, liquidi, schermi e goniometro.
Studio della rifrazione e riflessione totale in liquidi.
Propagazione della luce: la camera oscura.
Verifica del principio di sovrapposizione per due ‘fasci’ luminosi (sorgenti puntatori laser).
Misura della distanza focale di una lente con un puntatore laser.
3h 27/01/10
Ottica: Riflessione, rifrazione, riflessione totale, diffusione, dispersione. Lenti. Microscopio.
Studio delle dimensioni dell’ombra in funzione della distanza dalla sorgente.
Studio della misura dell’ombra di due aste di diversa lunghezza proiettatate da una sorgente piccola.
Verifica della proporzionalità.
Montaggio di un banco ottico. Verifica della formula delle lenti per una lente convergente.
Il microscopio: classificazione per granularità di diversi materiali ottenuta misurando le dimensioni
dei granuli rispetto al diametro di un capello.
4 settimana
2h 01/02/10
Correnti elettriche e circuiti: grandezze elettriche e loro misura.
Correnti elettriche nei metalli. Differenze di potenziale, intensità di corrente e resistenza elettrica.
Il Volt, l’Ampere e l’Ohm. Misure di V, R e i con un multimetro.
3h: 03/02/10
Correnti elettriche e circuiti: verifica della legge di Ohm.
La legge di Ohm. Costruzione di piccoli circuiti con resistenze. Resistenze in serie e parallelo e
misura della resistenza equivalente. Verifica della legge di Ohm. Studio dell’andamento della
intensità di corrente in funzione di V con l’inserimento di un diodo led.
5 settimana
2h 08/02/10
Sistemi di acquisizione e rappresentazione grafica dei dati.
Studio dell’andamento di una grandezza (temperatura in funzione del tempo per una quantità d’acqua
riscaldata con un fornellino, intensità luminosa in funzione della distanza dalla sorgente), con sensori
di alcune grandezze fisiche interfacciati al sistema di acquisizione dati della Texas Instruments TI92 e
relative calcolatrici. Rappresentazione grafica dei dati.
Magnetismo :
Studio dell’interazione fra magneti (sospesi e liberi di muoversi sull’acqua).Costruzione di
un’elettrocalamita. Visualizzazione delle linee del campo magnetico dovuto a calamite e correnti
elettriche con piccole bussole e con segatura di ferro.
3h 10/02/10
Ancora raccolta di dati con sistemi di acquisizione e rappresentazione grafica dei dati e
visualizzazione delle linee del campo magnetico.
Riflessioni sulle relazioni.
Conclusione del corso.
Idoneità in data 15.02.2010