LICEO SCIENTIFICO STATALE "G.Galilei" di Selvazzano Dentro (PD)
PROGRAMMA DI FISICA - ANNO SCOLASTICO 2010/2011
CLASSE 4^B
INSEGNANTE: V.VIANINI
Dal vol.1 “L’evoluzione della FISICA” G.Parodi – M.Ostili – G.Mochi Onori ed. Paravia
Ripasso degli argomenti trattati lo scorso anno
MODULO 3:
IL MOTO DEI PIANETI
MODULO 4:
I PRINCIPI DI
CONSERVAZIONE
MODULO 5:
MECCANICA DEI FLUIDI
Unità 1: IL MOTO DEI CORPI CELESTI: DA PLATONE A KEPLERO
Il moto delle stelle e dei pianeti: le osservazioni astronomiche.
Il modello geocentrico di Tolomeo.
Il modello eliocentrico di Copernico.
Tyco Brahe e il modello ticonico.
Keplero e il problema delle orbite dei pianeti.
Le tre leggi di Keplero.
Unità 2: LA GRAVITA’ E IL MOTO DEI PIANETI: DA NEWTON A EINSTEIN
La deduzione della legge di gravitazione universale.
La legge di gravitazione universale.
La costante di gravitazione universale G e l’accelerazione di gravità g.
Campo gravitazionale e linee del campo.
Il pendolo semplice e sua dipendenza del periodo T dalla lunghezza l ( 1°esperimento lab.)
Il moto dei satelliti. Prima velocità cosmica.
Satelliti geostazionari.
“Pesata” della Terra e densità media della Terra.
UNITA’ 1: LA CONSERVAZIONE DELLA MASSA E DELLA QUANTITA’ DI MOTO
La legge di conservazione della quantità di moto in un sistema isolato.
La conservazione dell’energia cinetica.
Urti elastici e anelatici lungo una retta.
Urti anelastici in direzioni perpendicolari (in esercizi)
Urti in un piano
UNITA’ 2: LA CONSERVAZIONE DEL MOMENTO DELLA QUANTITA’ DI MOTO
Il momento della quantità di moto
Il principio di conservazione del momento della quantità di moto (senza dim.)
La seconda legge di Keplero e le forze centrali (esempio 2)
Il momento di inerzia di un corpo
UNITA’ 3: LA CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA MECCANICA
L’energia potenziale del campo gravitazionale
La conservazione dell’energia meccanica in un campo gravitazionale. Velocità di fuga.
UNITA’ 1: LA STATICA DEI FLUIDI
L’esperienza di Torricelli.
I fluidi. Liquidi e gas.
La deformazione dei fluidi, densità e pressione.
La pressione nei liquidi. La legge di Stevino. Il principio di Pascal.
Applicazioni delle leggi di Stevino e di Pascal, il torchio idraulico e il principio dei vasi
comunicanti.
Il principio di Archimede. ( 2°esperimento lab.)
UNITA’ 2: LA DINAMICA DEI FLUIDI
Il moto dei fluidi ideali.
Il flusso del campo di velocità (e portata).
Il moto dei fluidi ideali. L’equazione di continuità.
L’equazione di Bernoulli (con dim.) e caso particolare: l’equazione di Venturi.
Il teorema di Torricelli (con dim.)
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Dal vol.2 “L’evoluzione della FISICA” G.Parodi – M.Ostili – G.Mochi Onori ed. Paravia (VECCHIA EDIZIONE)
MODULO 8:
LA TERMODINAMICA
UNITA’ 1: LA TEMPERATURA
La misura della temperatura. Il termoscopio di Galileo. I termometri a liquido.
Scale termometriche: Celsius, Fahrenheit, Reaumur e Kelvin, e conversioni.
I termometri a gas e le leggi di Gay-Lussac. La dilatazione termica dei gas.
L’equilibrio termico e la temperatura di equilibrio. ( 4°esperimento lab.)
La dilatazione termica dei solidi e dei liquidi.
Dilatazione termica lineare. ( 3°esperimento lab.) Dilatazione termica superficiale e volumica.
Le trasformazioni termodinamiche dei gas.
La legge di Boyle e le trasformazioni isoterme.
Le trasformazioni isobare. Le trasformazioni isocore.
UNITA’ 2: IL CALORE
Le origini della teoria cinetica molecolare
MODULO 6:
LE ONDE MECCANICHE
MODULO 7:
LA LUCE
L’equazione di stato dei gas ideali. L’equazione di Van der Waals per i gas reali.
Gli stati di aggregazione della materia. Il caso dell’acqua. I cambiamenti di fase o stato.
La misura del calore. Il calore latente. Il calore specifico ( 5°esperimento lab.).
Gli scambi di calore e la capacità termica.
La natura del calore. Calore e lavoro. L’esperimento di Joule.
Il trasferimento del calore. La conduzione. La convezione. L’irraggiamento.
Il corpo nero. La radiazione di corpo nero. Legge dello spostamento di Wien.
Lo spettro delle onde elettromagnetiche.
UNITA’ 3: ENERGIA TERMICA E MACCHINE TERMICHE
Tecnologia, termodinamica e industria. L’antico problema di eliminare l’acqua dalle miniere.
La macchina di Savery. Il rendimento delle macchine termiche.
Lavoro e traformazioni termodinamiche. Isocora, isobara, isoterma, adiabatica.
Trasformazione ciclica. La macchina di Carnot e il rendimento ideale.
Ciclo Otto. Ciclo frigorifero.
Il primo principio della termodinamica. L’energia interna.
Il secondo principio della termodinamica.
L’enunciato di Kelvin-Planck e l’enunciato di Clausius del secondo principio.
L’entropia. Reversibilità dei fenomeni meccanici e reversibilità dei processi termici.
La definizione di Clausius dell’entropia.
UNITA’ 4: ORDINE E DISORDINE NELLA MATERIA
La teoria cinetica molecolare. Gradi di libertà. Principio dell’equipartizione dell’energia.
(vedere fotocopia consegnata)
Reversibilità e irreversibilità delle trasformazioni termodinamiche.
Lettura per l’estate dei paragrafi:
6: la disponibilità di energia e i limiti della crescita; 7: Risorse naturali ed entropia;
8: Le fonti energetiche rinnovabili; 9: le fonti energetiche non rinnovabili
UNITA’ 2: IMPULSI E ONDE
Generazione, trasmissione e ricezione degli impulsi.
Proprietà della funzione d’onda: periodo, frequenza, lunghezza d’onda, velocità e ampiezza.
Propagazione delle onde. Onde longitudinali e trasversali
Differenza tra onde meccaniche ed elettromagnetiche.
UNITA’ 3: FENOMENI ONDULATORI
Semplici osservazioni con l’ondoscopio e le molle.
La riflessione. La rifrazione. La riflessione totale. Angolo limite.
Il principio di sovrapposizione e l’interferenza (costruttiva e distruttiva e condizioni teoriche).
Il teorema di Fourier (qualitativamente) . Il principio di Huygens e la diffrazione.
Il suono e l’eco.
UNITA’ 1: IL MODELLO CORPUSCOLARE DELLA LUCE
La luce: onda o corpuscolo?
La riflessione
La rifrazione.Indice di rifrazione assoluto. La riflessione totale.
Miraggio, prisma di deflessione e inversione, fibre ottiche.
Caselle di Selvazzano Dentro, 7 giugno 2011
Gli alunni
L'insegnante
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