Liceo scientifico statale F. Lussana di Bergamo
anno scolastico 2015/2016
Programma di FISICA svolto nella classe 3 P
Insegnante: Maria Parimbelli
Testo: C. Romeni “Fisica e realtà – cinematica, dinamica e termologia ” vol. 1, Zanichelli
Cinematica
Punto materiale, sistema di riferimento e traiettoria. MOTO IN UNA DIMENSIONE: spostamento, velocità media e istantanea;
grafico orario; significato della velocità in un grafico spazio-tempo. Moto uniforme: legge oraria e grafici spazio-tempo e
velocità-tempo. Accelerazione media e istantanea; significato dell'accelerazione in un grafico velocità-tempo. Moto
uniformemente accelerato e decelerato: grafici e leggi orari per accelerazione, velocità e posizione; relazione tra spazio
percorso, velocità iniziale e finale e accelerazione; spazio di frenata. Distanza percorsa come area nel grafico velocità-tempo.
Concezione aristotelica del moto, analisi del moto di caduta dei gravi e critica galileiana; metodo sperimentale e analisi
galileiana del moto di caduta dei gravi. Moto lungo un piano inclinato senza attrito.
→ Esperienza di laboratorio con Labtec: analisi di alcuni moti rettilinei.
MOTO IN DUE DIMENSIONI Ripasso delle grandezze scalari e vettoriali: notazione, rappresentazione di vettori; operazioni.
Vettori posizione, spostamento, velocità e accelerazione.
Composizione di movimenti e leggi di trasformazione per spostamenti e velocità.
Principio di indipendenza dei moti. Moto del proiettile.
Sistemi inerziali; principio di relatività galileiana. Analisi del brano di Galileo “Il gran Naviglio”
Moto circolare e grandezze cinematiche del moto circolare uniforme.
→ Esperienza di laboratorio: caduta di una biglia da uno scivolo: dipendenza altezza – gittata
Dinamica
Concetto di forza e sua unità di misura (chilogrammopeso e Newton); misura statica e dinamica della forza; individuazione
delle forze agenti su un corpo e loro risultante. I principi della dinamica. Forza peso. Tensioni. Forza d’attrito radente statico
e dinamico. Attrito viscoso. Forza elastica. Forza centripeta. Applicazioni dei principi della dinamica.
Sistemi non inerziali e forze apparenti: esempi. Dipendenza della misura dell’accelerazione di gravità dalla latitudine.
→ Esperienza di laboratorio con la rotaia a cuscino d’aria: studio del moto uniformemente accelerato e verifica del secondo
principio della dinamica.
→ Esperienza di laboratorio con Labtec: analisi del moto di un carrellino lungo un piano inclinato con attrito.
Lavoro ed energia
Lavoro di una forza costante o variabile; energia cinetica; teorema dell’energia cinetica. Lavoro della forza peso vicino alla
superficie terrestre (g costante), energia potenziale gravitazionale. Lavoro della forza elastica, energia potenziale elastica.
Forze conservative. Principio di conservazione dell’energia meccanica in presenza di sole forze conservative. Forze non
conservative: la forza d’attrito. Principio di conservazione dell’energia meccanica generalizzato. Potenza. Applicazioni.
Quantità di moto e urti
Quantità di moto di un corpo e di un sistema; impulso di una forza, riformulazione del secondo principio della dinamica
classica in termini di impulso e di variazione della quantità di moto.
Sistema isolato; principio di conservazione della quantità di moto; sua deduzione dal secondo e dal terzo principio della
dinamica. Classificazione degli urti: urti elastici e anelastici; urti centrali e obliqui. Applicazioni del principio di conservazione
della quantità di moto (per gli urti obliqui solo nel caso di masse uguali).
Il centro di massa di un corpo e di un sistema. Moto del centro di massa.
→ Esperienza di laboratorio con lo scivolo: studio dell’urto centrale e obliquo tra due biglie.
Moto rotatorio
Dinamica dei moti rotatori: momento delle forze, momento di inerzia, legge della dinamica rotazionale.
Energia cinetica rotazionale. Momento angolare e legge di conservazione del momento angolare.
→ Attività di laboratorio: esperienza con lo sgabello girevole; rotolamento di alcuni solidi.
Macchina di Atwood: determinazione dell’accelerazione di gravità
Bergamo, 4 giugno 2016
l'insegnante
gli studenti
Lavoro estivo di FISICA
classe 3P a.s. 2015/16
Estate 2016
Gli alunni con sospensione del giudizio in fisica sono tenuti a
seguire il corso di recupero organizzato dalla scuola, tranne diversa scelta della famiglia
sostenere le prove di verifica sia scritta che orale.
Vd. circolare n. 490 per i calendari dei corsi di recupero e delle prove di verifica.
Per il recupero delle conoscenze teoriche e applicative si richiede agli allievi [anche a chi ha avuto l’aiuto in fisica]
di studiare le unità del libro di testo e di svolgere gli esercizi indicati. Nello svolgimento degli esercizi è richiesto di
giustificare ed esplicitare il procedimento (cosa applico, perché), riportare i calcoli con le unità di misura.
VOLUME “CINEMATICA”
Capitolo 1: Il moto in una dimensione.
Esercizi pagg. 31-42 n. 5-8 [ intendo: da 5 a 8 ], 29-36, 43-51, 60-67, n. 68 con Excel, 71-94.
Capitolo 2: Il moto in due dimensioni. Esercizi pp. 75-81 n. 16-63; p.82 n. 71-83.
VOLUME “DINAMICA E TERMOLOGIA”
Capitolo 1: I principi della dinamica. Esercizi pp. 69-79 n. 5-12, 16-25, 31-33, 40-44, 47-54, 58-70
Capitolo 2: Le forze e il moto. Esercizi pp. 69-79 n. 5-12, 16-25, 31-33, 40-44, 47-54, 58-70
Capitolo 3: Lavoro ed energia. Esercizi pp. 118, 119 n. 10-14; pp. 122-129 es. 29-70, 73; pp., 131, 132 es 87, 89
Capitolo 4: La quantità di moto. Esercizi pp. 156-160 n. 7-31; pp.162-165 es. 43-65.
Capitolo 5: Dinamica dei corpi in rotazione. Esercizi pp. 209-214 n. 44-48, 53-55, 59-68
Si richiede infine di risolvere le verifiche assegnate negli anni scorsi alla prova di settembre, scaricabili dalla piattaforma Moodle Elearning, a cui si accede tramite il sito della scuola scorrendo la colonna a destra; vai in Area
Fisica classi terze prove di recupero → login come ospite. Queste prove verranno proposte anche durante il
corso di recupero.
Per tutti
• facoltativo
* obbligatorio
* Raccomando di CONSERVARE I TESTI DI FISICA usati nella classe terza.
•
Consiglio la lettura dei seguenti libri (puoi trovarli anche nelle biblioteche):
→ Richard P. Feynmann “Sei pezzi facili”, ed. Adelphi. L’autore, premio Nobel per la fisica nel 1965, è anche
uno straordinario divulgatore di fisica [oltre che suonatore di bongo]. Questo libro, diviso in 6 brevi capitoli,
tratta di diversi ambiti della disciplina (la materia costituita da atomi in movimento, la conservazione
dell’energia, la gravitazione,…) in modo accattivante e, spero, comprensibile.
→ N. Armaroli, V. Balzani “Energia per l’astronave Terra”, Zanichelli E’ un libro non scolastico sull’energia;
con un linguaggio piano parla dei principi della termodinamica, delle fonti di energia, delle prospettive delle
nuove tecnologie, dei risvolti economici e sociali che le scelte energetiche, anche individuali, comportano.
•
Applica il metodo di “Risoluzione numerica del pb. del moto” [cap.2 Le forze… §5 pp.62-7] alla caduta di un
corpo in presenza di attrito viscoso [pp. 64-65], simulando l’esperienza di Galileo di caduta dalla Torre di
Pisa di due biglie di massa diversa, m1 = 1 kg e m2 = 10 kg [considera sia attrito turbolento con il parametro
C dato dal testo sia attrito laminare con Fattr=k⋅v e k = 0,1 N·s/m]. Svolgi con Excel: costruisci tabelle e grafici
che consentano il confronto del comportamento delle due biglie: colonne adiacenti; due linee sui grafici).
*
Poco prima di tornare a scuola rivedi i seguenti argomenti, prerequisiti per la classe quarta.
Scrivi sintesi utili: definizione e significato di ogni grandezza, dimensione, udm, scalare o vettore? Se vettore, direzione e verso. Relazioni tra le grandezze, significato, analisi delle dipendenze.
→ Le grandezze del moto circolare uniforme VOL Cinematica cap.2 §7 pp.68-71 Periodo, frequenza, angolo
radiante, velocità angolare e lineare, acc. centripeta; relazioni tra esse e dipendenze. Es. pp. 81-83 n. 64-83
→ Forze conservative; energia potenziale gravitazionale; energia meccanica totale e conservazione. Potenza
VOL Dinamica cap.3 §5 pp.103-110; §9 p.114-116 Esercizi pp. 81-83: n.31, 32, 35-38, 40, 49-54, 58, 65-68.
Buone vacanze, MP
