fisica - liceo bonghi

LICEO CLASSICO “R. BONGHI”
(con sezione scientifica annessa)
LUCERA (FG)
INDICAZIONI PROGRAMMA DI FISICA
Anno Scolastico 2011/2012
Classe IV D
Insegnante: Prof.ssa Maria Giuseppina Padalino
MECCANICA
LAVORO ED ENERGIA CINETICA
Lavoro compiuto da una forza costante. Forza nel verso dello spostamento. Forza che forma un angolo con
lo spostamento. Energia cinetica e teorema delle “forze vive”. Lavoro compiuto da una forza variabile.
Potenza.
ENERGIA POTENZIALE E FORZE CONSERVATIVE
Forze conservative e non conservative. Energia potenziale e lavoro fatto da forze conservative.
Conservazione dell’energia meccanica. Lavoro fatto da forze non conservative. Curve dell’energia potenziale
ed equipotenziali.
QUANTITA’ DI MOTO E URTI
Quantità di moto o momento lineare. Quantità di moto e seconda legge di Newton. Impulso. Conservazione
della quantità di moto. Urti anelatici. Urti elastici. Centro di massa.
CINEMATICA ED ENERGIA DI ROTAZIONE
Posizione, velocità e accelerazioni angolari. Cinematica rotazionale. Relazioni tra le grandezze lineari e
rotazionali. Moto di rotolamento. Energia cinetica di rotazione e momento di inerzia. Conservazione
dell’energia.
DINAMICA ROTAZIONALE ED EQUILIBRIO STATICO
Momento torcente o momento di una forza. Momento torcente e accelerazione angolare. Momento torcente
nullo ed equilibrio statico. Centro di massa ed equilibrio. Applicazioni dinamiche del momento torcente.
Momento angolare o momento della quantità di moto. Conservazione del momento angolare. Lavoro
rotazionale. La natura vettoriale del moto di rotazione.
LA GRAVITAZIONE
La legge della gravitazione universale di Newton. La bilancia di Cavendish e la pesata della Terra. Le leggi
di Keplero dei moti orbitali. Energia potenziale gravitazionale. Il campo gravitazionale.
OSCILLAZIONI ATTORNO ALL’EQUILIBRIO
Moto periodico. Moto armonico semplice. Relazioni tra moto circolare e moto armonico semplice. Il periodo
di una massa attaccata a una molla. Il pendolo.
I FLUIDI
Densità. Pressione. Pressione atmosferica. Equilibrio statico nei fluidi: pressione e profondità. Principio di
Pascal. Torchio idraulico. Legge di Stevino. L’acqua tende a livellarsi. Principio di Archimede e
galleggiamento. Applicazioni del principio di Archimede. Immersione completa. Galleggiamento. Flusso di un
fluido e continuità. Equazione di Bernoulli. Caso generale. Variazione di velocità. Altezza variabile.
Applicazioni dell’equazione di Bernoulli.
TERMOLOGIA
TEMPERATURA E CALORE
Temperatura e principio zero della termodinamica. Scale termometriche. La scala Celsius. La scala
Fahrenheit. La scala Réaumur. Zero assoluto. La scala Kelvin. Dilatazione termica. Dilatazione lineare.
Dilatazione superficiale. Dilatazione volumica o dilatazione cubica. Proprietà particolari dell’acqua. Calore e
lavoro meccanico. Calori specifici. Capacità termica. Calore specifico. Calorimetria. Conduzione convezione
e irraggiamento. L’effetto serra.
FASI E CAMBIAMENTI DI FASE
Gas ideali. Equazione di stato. Isoterme e legge di Boyle. Isobare e isocore; leggi di Charles e leggi di GayLussac. Teoria cinetica. L’origine della pressione. Distribuzione della velocità delle molecole. Energia
cinetica e temperatura. L’energia interna di un gas ideale. I solidi e la deformazione elastica. Variazione della
lunghezza di un solido. Cambiamento di forma di un solido. Cambiamento del volume di un solido. Sforzo e
deformazione. I passaggi tra stati di aggregazione. Calore latente. Cambiamenti di fase e conservazione
dell’energia. Fusione e solidificazione. Vaporizzazione e condensazione. Il vapore saturo e la sua pressione.
Ebollizione La condensazione e la temperatura critica. Il diagramma di fase. La sublimazione.
LE LEGGI DELLA TERMODINAMICA
Il principio zero della termodinamica. Il primo principio della termodinamica. Trasformazioni termodinamiche.
Pressione costante / volume costante. Trasformazioni isoterme. Trasformazioni adiabatiche. Calori specifici
di un gas ideale: a pressione costante, a volume costante. Relazione di Mayer. Trasformazioni adiabatiche.
Il secondo principio della termodinamica. I molti modi di esprimere il secondo principio. L’enunciato di
Clausius, l’enunciato di Kelvin-Planck e la loro equivalenza. Macchine termiche e ciclo di Carnot.
Dimostrazione del teorema di Carnot e un esempio di macchina di Carnot. Il ciclo di Carnot e il massimo
rendimento. Frigoriferi, condizionatori d’aria e pompe di calore. Entropia. Disuguaglianza di Clausius. Ordine,
disordine ed entropia.
ONDE
ONDE E SUONO
Tipi di onde. Onde trasversali. Onde longitudinali. Onde nell’acqua. Lunghezza d’onda, frequenza e velocità.
La velocità di propagazione di un’onda. Riflessione. Rifrazione. Interferenza. Diffrazione. Onde sonore. La
frequenza di un’onda sonora. Intensità del suono. Intensità. Percezione umana del suono. Livello di intensità
e decibel. L’eco. Effetto Doppler. Interferenza e principio di sovrapposizione. Onde stazionarie. Battimenti.
OTTICA GEOMETRICA
La riflessione della luce. Fronti d’onda e raggi. La legge della riflessione. Costruzione delle immagini formate
da uno specchio piano. Immagini multiple. Periscopio. Specchi sferici. Costruzione delle immagini ed
equazione degli specchi. Tracciamento dei raggi principali. Equazione degli specchi. La rifrazione della luce.
Riflessione totale.
OTTICA FISICA: INTERFERENZA E DIFFRAZIONE
Sovrapposizione e interferenza. Esperimento della doppia fenditura di Young. Principio di Huygens.
Diffrazione. Teoria corpuscolare e teoria ondulatoria.
RELATIVITA’
RELATIVITA’
I postulati della relatività ristretta – La dilatazione dei tempi e la contrazione delle lunghezze. La
composizione relativistica delle velocità - Quantità di moto e massa relativistiche - Energia relativistica ed
E=mc2 .
Libro di testo in uso:
James S. Walker
Lucera, 17/06/2011
Fisica
Volume primo Meccanica
Volume secondo Termologia, Onde, Relatività
Zanichelli
L’insegnante:
Maria Giuseppina Padalino