programma di fisica

Liceo Scientifico Statale “B. Cavalieri” - Verbania
PROGRAMMA DI FISICA
Anno scolastico 2014/15
Classe: III A Scientifico
Insegnante: Francesca Siracusa
Libro di testo in uso: Zanichelli -- “L’Amaldi per i licei scientifici.blu” -- Ugo Amaldi - Vol. 1°
1) LE GRANDEZZE E IL MOTO. Ripasso: grandezze fondamentali e derivate, unità di misura e Sistema
Internazionale, notazione scientifica, metodo sperimentale, posizione, intervallo di tempo, velocità
accelerazione, sistemi di riferimento, moto rettilineo uniforme e uniformemente accelerato, grafici spaziotempo e velocità-tempo, vettori e calcolo vettoriale (somma e differenza tra vettori e prodotto per uno
scalare). Proiezione e componente di un vettore. Prodotto scalare e prodotto vettoriale tra vettori.
2) PRINCIPI DELLA DIMANICA, RELATIVITA’ GALILEIANA, LA FORZA. Ripasso: primo, secondo, terzo
principio della dinamica e definizione della forza. Le 4 forze fondamentali. Sistemi di riferimento inerziali.
Sistema IRC. Sistema di riferimento terrestre. Principio di relatività di Galileo. Trasformazioni di Galileo e
ambito di validità.
3) MOTO NEL PIANO. Moto in 2 dimensioni: sistema di riferimento, traiettoria, posizione, spostamento,
definizione e direzione di velocità media e velocità istantanea, accelerazione centripeta (variazione del
vettore velocità in direzione) e sua direzione, accelerazione tangenziale (variazione del vettore velocità in
modulo). Ripasso del lancio verticale. Moto parabolico: lancio orizzontale (equazioni del moto lungo x e
lungo y ed equazione della traiettoria); lancio con velocità obliqua rispetto al terreno (equazioni del moto
lungo x e lungo y ed equazione della traiettoria, massima altezza raggiunta, gittata). Misura degli angoli nel
sistema sessagesimale e nel sistema radiale. Moto circolare uniforme. Raggio della traiettoria, periodo,
frequenza, modulo della velocità tangenziale, velocità angolare, accelerazione centripeta. Forza centripeta e
forza centrifuga apparente. Moto armonico: definizione, posizione, velocità, accelerazione.
4) LAVORO, ENERGIA. Il lavoro: definizione, unità di misura. La potenza: definizione, unità di misura.
Energia cinetica: definizione. Teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale gravitazionale. Energia
potenziale elastica.
5) GRANDEZZE FISICHE CONSERVATIVE. Forze conservative e forze non conservative. Conservazione
dell’energia meccanica: applicazione nel caso del corpo lanciato verso l’alto. La quantità di moto: definizione,
unità di misura, conservazione. Impulso di una forza: definizione, unità di misura, significato fisico, teorema
dell’impulso.
6) GRANDEZZE CHE SI DEFINISCONO COME PRODOTTO VETTORIALE. Momento di una forza.
Momento di una coppia di forze. Momento angolare. Caso in cui si conserva il momento angolare.
7) IL CAMPO GRAVITAZIONALE: Cosmologia e nascita dell’astronomi: Osservazioni che hanno ispirato la
cosmologia. Modelli cosmologici geocentrico ed eliocentrico, modelli di Platone, Aristotele, Tolomeo,
Copernico. Leggi di Keplero e nascita dell’astronomia. Legge di Newton e gravitazione universale.
L’accelerazione di gravità sulla superficie terrestre dalla legge di Newton. Moto dei satelliti: diversi tipi di
orbite, velocità dei satelliti in orbita circolare, satelliti geostazionari. Il campo gravitazionale. L’energia
potenziale gravitazionale.
8) FLUIDI. Ripasso della statica dei fluidi: densità e pressione (definizioni e unità di misura), legge di
Stevino, legge di Archimede. Dinamica dei fluidi: definizione di portata e unità di misura, regime stazionario,
equazione di continuità con dimostrazione, equazione di Bernoulli senza dimostrazione, effetto Venturi con
applicazioni.
9) TEMPERATURA. Definizione operativa della temperatura, termometro e protocollo di misura, scale
termometriche Celsius, Fahrenheit, Kelvin. Dilatazione lineare, superficiale, volumica dei solidi. Dilatazione
volumica dei liquidi e comportamento anomalo dell’acqua. Trasformazioni in un gas: isobara e prima legge di
Gay-Lussac, isocora e seconda legge di Gay-Lussac, isoterma e legge di Boyle, coefficiente di dilatazione α
e temperatura assoluta. Atomi e molecole, pesi atomici e molecolari, unità di massa atomica, mole e numero
di Avogadro, legge di Avogadro. Ipotesi macroscopiche di gas perfetto. Equazione di stato dei gas perfetti.
10) CALORE. Esperimento del mulinello di Joule e natura del calore. Capacità termica e calore specifico,
relazione fondamentale della calorimetria. La caloria. Potere calorifico. Propagazione del calore: conduzione
e legge sperimentale, coefficiente di conducibilità termica, convezione, irraggiamento, emissione di onde
elettromagnetiche, legge di Stefan-Boltzmann, calore solare ed effetto serra.
11) MODELLO MICROSCOPICO DELLA MATERIA: Moto browniano, ipotesi microscopiche del gas pefetto.
Energia cinetica media, velocità quadratica media. La pressione del gas perfetto in relazione all’energia
cinetica media, con dimostrazione. La temperatura dal punto di vista microscopico. L’equipartizione
dell’energia. L’energia interna del gas perfetto e del gas reale. Gas, liquidi e solidi.
12) IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA. Gli scambi di energia. L’energia interna di un sistema
fisico. Il principio zero della termodinamica. Trasformazioni reali e quasistatiche. Il lavoro termodinamico. Il
primo principio della Termodinamica. Applicazioni del primo principio della termodinamica: trasformazioni
isocore, isobare, isoterme, cicliche, adiabatiche.
Verbania, 11 giugno 2015.
Gli alunni:
L'insegnante: