Programma di Fisica e laboratorio
Anno Scolastico 2015/16
Classe 2ª M
Docenti: Maurizio Melis e Gianluigi Atzei
Principi della dinamica
Il principio d’inerzia
La legge di Newton
La legge di azione e reazione
Lavoro ed energia
Il lavoro di una forza e la potenza
L’energia cinetica
L’energia potenziale gravitazionale ed elastica
L’energia meccanica
Il principio di conservazione dell’energia meccanica
Conservazione dell’energia totale in un sistema isolato
La temperatura
Misura della temperatura
Le scale termometriche: Celsius, Fahrenheit e Kelvin
Dilatazione lineare dei solidi
Dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi
Il comportamento anomalo dell’acqua
Dilatazione volumica dei gas
Interpretazione microscopica della temperatura e della dilatazione termica
Cambiamenti di stato
Fusione e solidificazione
Vaporizzazione e condensazione
La sublimazione
Il diagramma di fase dell’acqua
Gas e vapore: la temperatura critica
Pressione del vapore saturo
Umidità relativa
Il calore
Unità di misura del calore
La legge fondamentale della calorimetria
Calore specifico e capacità termica
L’equivalenza tra calore e lavoro
Trasmissione del calore
La conduzione e la legge di Fourier
La convezione e la legge di Newton
L’irraggiamento e l’effetto serra
La legge di Wien: temperatura superficiale del Sole
Leggi dei gas perfetti
Il modello di gas perfetto
La legge di Boyle-Mariotte
La prima legge di Gay-Lussac
La seconda legge di Gay-Lussac
L’equazione di stato dei gas perfetti
Principi della termodinamica
L’equilibrio termico
Il principio zero della termodinamica
Il lavoro termodinamico
L’energia interna
Energia cinetica media delle molecole di un gas perfetto
Il primo principio della termodinamica
Le trasformazioni termodinamiche
Il motore a scoppio
Il rendimento delle macchine termiche
Enunciato di Kelvin del secondo principio della termodinamica
Processi reversibili e irreversibili
Enunciato di Clausius del secondo principio della termodinamica
Entropia e disordine
La distinzione tra passato e futuro nei processi naturali
Principio dell’aumento di entropia
Probabilità termodinamica e disordine
L’equazione di Boltzmann
Elettrostatica
L’elettrizzazione per strofinio
Conduttori e isolanti
L’elettrizzazione per induzione elettrostatica
La legge di Coulomb
La polarizzazione del dielettrico
Distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico: la gabbia di Faraday
Il campo elettrico
Il vettore campo elettrico
Le linee del campo elettrico
Il campo elettrico di una carica puntiforme
I condensatori
La capacità di un condensatore piano
La corrente elettrica
L’intensità di corrente
Il generatore di tensione e la forza elettromotrice
I circuiti elettrici
La prima legge di Ohm
Resistenze in serie e in parallelo
Il codice dei colori delle resistenze
L’effetto Joule
Gli strumenti di misura: amperometro e voltmetro
La seconda legge di Ohm
La resistività dei materiali: conduttori, isolanti e semiconduttori
Il campo magnetico
La forza magnetica
Le linee del campo magnetico
L’esperienza di Oersted: interazione magnete-corrente
L’esperienza di Ampère: interazione corrente-corrente
Forza su un filo elettrico immerso in un campo magnetico
La forza di Lorentz
Il campo magnetico di un filo rettilineo: la legge di Biot-Savart
Il campo magnetico di una spira circolare e di un solenoide
Gli elettromagneti
Le origini microscopiche del magnetismo
Induzione elettromagnetica
Esperienze di Faraday sulla corrente indotta
Il flusso del campo magnetico
La legge di Faraday-Neumann
La legge di Lenz
Le correnti parassite
L’alternatore e la corrente alternata
Il trasformatore statico
Le centrali elettriche
Lo spettro elettromagnetico
Luce e suono (cenni)
Proprietà delle onde
Interferenza e diffrazione delle onde
Caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro
Leggi della riflessione e della rifrazione della luce
Specchi piani e sferici
La riflessione totale: fibre ottiche, miraggio e fata Morgana
La dispersione della luce: i colori
La natura ondulatoria della luce: l’esperimento di Young
LABORATORIO DI FISICA
Esperienze con la rotaia a cuscino d’aria:
- Moto rettilineo uniforme
- Moto uniformemente accelerato
- Il secondo principio della dinamica: relazione forza-accelerazione e massa-accelerazione
- Conservazione dell’energia meccanica
Taratura di un termoscopio
La dilatazione termica lineare
I cambiamenti di stato
Misura del calore specifico dei solidi con il calorimetro delle mescolanze
Misura del calore specifico dell’acqua mediante l’effetto Joule
Esperienze qualitative di elettrostatica
La prima legge di Ohm
Resistenze in serie
Resistenze in parallelo
La seconda legge di Ohm
Carica di un condensatore
Esperienze qualitative sul campo magnetico
Il trasformatore statico
Trasformazioni energetiche: da energia elettrica a energia termica
