SCUOLA SECONDARIA SUPERIORE ANNO SCOLASTICO 2013-2014
Classe 5 Liceo Classico
Programma finale di Fisica
(insegnante M. Grazia Bevitori)
Argomenti svolti durante l’anno:
1) L’energia: la trasformazione dell’energia. Il lavoro, la potenza. L’energia cinetica, (½ mv2). Il
teorema dell’energia cinetica. L’energia potenziale mgh. Forza conservativa: il lavoro della forza non
dipende dal percorso, ma solo dalla posizione iniziale e finale, L = Uo – U1. Energia elastica della molla
U = ½ K X2. La conservazione dell’energia meccanica. Etotale = U + 1/2mv2. Urti elastici ed anelastici.
Interazione fra corpi: impulso I = F·t. Quantità di moto Q = m·v. Teorema dell’impulso: I = Q;
I = mv – mvo. Due corpi si scambiano impulsi uguali e contrari, (terzo principio della dinamica).
Conservazione della quantità di moto, conservazione dell’energia cinetica in un urto elastico.
2) Meccanica dei fluidi: caratteristiche dei fluidi, densità , pressione P = F/Area, unità di misura: il
Pascal (Pa). Il principio di Pascal, il torchio idraulico. La legge di Stevino: P = Po + gh, pressione
atmosferica P = 1,013·105 Pa: esperienza di Torricelli, il principio di Archimede, La forza di Archimede
F = ·g ·Vimmerso. Condizione di galleggiamento: FArchimede = Fpeso.
3) Processi termici: sistema termodinamico, coordinate termodinamiche P, V, T, temperatura, scale,
termometriche, dilatazione termica. La mole, numero di Avogadro No. Leggi dei gas perfetti.
Trasformazioni: isoterma, isobara, isocora, adiabatica. Legge di Boyle, prima e seconda legge di GayLussac. Scala assoluta di temperature (il Kelvin). Lo zero assoluto. Equazione di stato dei gas perfetti.
Modello corpuscolare di un gas perfetto, cenno sulla teoria cinetica dei gas, energia cinetica
proporzionale alla temperatura assoluta. Costante di Boltzmann K = R/No. Energia cinetica di una
particella di gas Ec = 3/2 KT.
4) Calore e principi della termodinamica: calore ed energia, quantità di calore, calore specifico,
capacità termica, passaggi di fase. Equivalenza calore-lavoro. 1 kcal = 4186 J. Lavoro come area in una
trasformazione nel diagramma Pressione-Volume. Ciclo termodinamico. Trasformazioni
termodinamiche. Conservazione dell'energia: 1° principio della termodinamica. 2° principio della
termodinamica: Kelvin e Clausius. Rendimento di una macchina termica: < 1. Teorema di Carnot:
massimo rendimento nel ciclo di Carnot, = (T2 – T1) / T2 <1.
Entropia: S = Q/T > 0, nelle trasformazioni irreversibili. Evoluzione dei sistemi fisici.
Degradazione dell’energia. (L’energia si conserva sempre, ma si degrada).
5) Elettrostatica: elettrizzazione dei corpi, concetto di carica; elettroscopio; conduttori, isolanti;
conservazione e quantizzazione della carica; la carica elementare: l'elettrone; l'unità di misura della
carica: il Coulomb. Forza elettrostatica fra due cariche puntiformi. la legge di Coulomb; il campo
elettrico E; linee di forza del campo elettrico; confronto col campo gravitazionale g. Campo generato da
una carica isolata; distribuzione della carica sulla superficie esterna di un conduttore (esperienze di
Faraday, gabbia); macchine elettrostatiche, elettroforo di Volta, macchina di Van de Graaff.
6) Potenziale ed energia del campo elettrico: Lavoro della forza elettrostatica: F·Scos = E·q·Scos
energia potenziale elettrostatica associata al campo elettrico, potenziale elettrico V = energia per ogni
unità di carica. Differenza di potenziale V (d.d.p o tensione , unità di misura del potenziale elettrico: il
Volt (V = Joule/Coulomb).
7) La corrente elettrica continua: intensità di corrente, i = q/t. Unità di misura: l’ampére (A). Il
circuito elettrico, la resistenza elettrica (difficoltà degli elettroni a muoversi all’interno di un
conduttore), unità di misura l’Ohm (). Prima legge di Ohm: V = R·i, conduttori metallici. Resistenze
in serie. Resistenze in parallelo. Resistenza equivalente. Seconda legge di Ohm, la resistività . L’effetto
Joule, la potenza elettrica, il Watt.
I rappresentanti di classe
Chiara Santini – Simone Francioni
San Marino, 27 maggio 2014
L’insegnante
M. Grazia Bevitori
