Programma di fisica svolto nella classe 3^AT - A.S. 2015/16
Libro di testo: FISICA! LE REGOLE DEL GIOCO vol. 1– A. Caforio/A. Ferilli – Ed. Le Monnier
Insegnante: prof.ssa Dotto Dorella
ELEMENTI DI CALCOLO DIFFERENZIALE ED INTEGRALE:
Derivata ed integrale indefinito di una funzione polinomiale: condizioni al contorno per
determinare la costante integrativa. Applicazioni: pendenza di una curva e area tra una
curva data e l’asse delle x. Area tra due curve. Dalla legge oraria S = S(t) alla legge v =
v(t), a = a(t). calcolo di s, v, a, in corrispondenza di un determinato istante di tempo.
calcolo dell'energia cinetica e della forza istantanea. Dalla legge oraria di un moto
rettilineo uniformemente accelerato alla costruzione del grafico della parabola
(coordinate punti di intersezione con gli assi cartesiani, coordinate del vertice tramite
derivata prima). Metodi per descrivere il moto accelerato e quello decelerato (confronto
tra segno della velocità e dell'accelerazione, significato fisico dei punti stazionari e punti
di flesso della legge oraria, saper ricavare il grafico probabile della derivata prima e della
derivata seconda di una funzione di grafico noto).
CINEMATICA:
Moti in due dimensioni: Moto parabolico (Equazione della traiettoria e leggi orarie lungo
gli assi cartesiani; proiettile lanciato orizzontalmente: Calcolo del tempo di volo, calcolo
della gittata e della velocità finale- angolo di inclinazione, componenti, modulo -; Moto
di un proiettile con velocità iniziale inclinata di un angolo dato). Moto circolare uniforme
(definizione, caratteristiche: periodo, frequenza, velocità, accelerazione centripeta,
velocità angolare – modulo, direzione e verso -, definizione di radiante, conversione
radianti/gradi sessagesimali). Moto circolare uniformemente accelerato (accelerazione
angolare; equazioni del moto circolare uniformemente accelerato e confronto con il
moto rettilineo uniformemente accelerato, accelerazione tangenziale e centripeta). Moto
armonico (definizione, caratteristiche - periodo, frequenza, pulsazione, velocità,
accelerazione, elongazione -; variazione dell'elongazione, della velocità e
dell'accelerazione in funzione del tempo). Applicazioni del moto armonico: 1) oscillatore
massa-molla. Periodo di oscillazione di un sistema massa-molla per una molla di massa
trascurabile. 2) moto di oscillazione di un pendolo semplice: Periodo di oscillazione di
un pendolo semplice. Azione delle componenti della forza peso parallela al filo del
pendolo e perpendicolare al filo del pendolo, tensione lungo il filo che sostiene il
pendolo.
DINAMICA:
La quantità di moto. L’impulso. Conservazione della quantità di moto. Urti elastici e
anelastici in una e due dimensioni. Urti totalmente anelastici. Centro di massa di un
sistema (coordinate, componenti della velocità e dell'accelerazione del centro di massa in
un sistema di riferimento cartesiano).
DINAMICA ROTAZIONALE:
Momento di una forza. Momento angolare. Momento d’inerzia (Momento di inerzia di
oggetti particolari: anello sottile, disco e cilindro, sfera omogenea, guscio sferico, asta
(rotazione attorno ad un asse passante per il Centro di Massa). Momento di inerzia
calcolato rispetto ad un punto a distanza d dal CM). Energia cinetica rotazionale.
Conservazione del momento angolare e sue conseguenze. Confronto tra grandezze
fisiche corrispondenti in dinamica rotazionale e traslazionale. Problemi di dinamica con
carrucole massive.
IL MOTO DEI CORPI CELESTI:
Il sistema solare. Moto dei pianeti e leggi di Keplero. Approfondimenti sulla seconda e
sulla terza legge di Keplero: Legame tra seconda legge e conservazione del momento
angolare (dimostrazione, nel caso di orbita circolare). Velocità in perielio e in afelio.
Determinazione dell'espressione della costante nella terza legge di Keplero. La costante
di gravitazione universale G e la legge di gravitazione universale. L'energia potenziale
gravitazionale (determinazione della formula dell'energia potenziale gravitazionale
tramite calcolo integrale). Come varia il valore di g in funzione dell'altitudine. Calcolo
della velocità di fuga. Satelliti geostazionari.
TERMODINAMICA:
Gas perfetto. Unità di pressione: pascal, atmosfera, ettopascal, millibar. Legge di Boyle e
grafico nel piano di Clapeyron (V; p). Legge isobara di Gay Lussac in funzione della
temperatura in gradi centigradi e in kelvin. Grafici nel piano (t;V) e nel piano (T;V).
Considerazioni sul significato fisico dello zero assoluto. Legge isocora di Gay Lussac in
funzione della temperatura in gradi centigradi e in kelvin. Grafici nel piano (t;p) e nel
piano (T;p). Considerazioni sul significato fisico dello zero assoluto. Equazione di stato
dei gas perfetti. Costante R dei gas, numero di Avogadro, costante di Boltzmann. Teoria
cinetica dei gas. Modello cinetico di gas ideale. Velocità quadratica media. L'equazione di
Joule-Clausius. Confronto con l'equazione di Stato dei gas perfetti: relazione tra
temperatura assoluta ed energia cinetica media delle particelle di un gas.
Torino, 10 giugno 2016
L’insegnante
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I rappresentanti di classe
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classe 3^AT - A.S. 2015/16
Insegnante: Dotto Dorella
INDICAZIONI PER IL RIPASSO ESTIVO DI FISICA:
Si raccomanda il ripasso argomenti sottolineati nel programma svolto e inoltre:
- Le funzioni goniometriche e la risoluzione dei problemi sui triangoli rettangoli.
- Il moto rettilineo uniforme e il moto uniformemente accelerato con la caduta dei
gravi.
- I principi della dinamica. Il lavoro, la potenza, l’energia cinetica e potenziale e le
loro unità di misura.
Agli allievi viene richiesto di realizzare un formulario con le principali definizioni, leggi,
grandezze fisiche studiate e relative unità di misura da unire a quello dello scorso anno. Il
formulario dovrà essere consegnato all’insegnante all’inizio del successivo anno
scolastico.
Sul libro: FISICA PER MODULI – MODULO D - La temperatura - il calore - la
termodinamica – Autore B. Manassero Barnini – Ed. il capitello - ISBN: 9788842664741
- Prezzo: € 4,75 risolvere i problemi da pag. 28 a pag. 43.
SUL LIBRO DI TESTO risolvere i “problemi di unità” (minimo: 3 problemi per
argomento) da pag. 81 a pag. 82; pag. 157; da pag. 193 a pag. 197; da pag. 227 a pag. 228;
da pag. 261 a pag. 262; pag. 308; Test e quesiti da pag. 300 a pag. 303.
Sottolineati nel programma gli obiettivi minimi per il recupero di settembre.
Libro di lettura consigliato: La fisica dei supereroi – autore: James Kakalios – ed. Einaudi
– prezzo libro cartaceo da € 11,90 Torino, 10/6/2016
L’insegnante
Dotto Dorella
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