ISTITUTO TECNICO NAUTICO STATALE "L. RIZZO" RIPOSTO ( CT ) --------------------------------------------------------ANNO SCOLASTICO : 2014 – 2015 CLASSE : PRIMA SEZIONE : A MATERIA D'INSEGNAMENTO : FISICA E LABORATORIO DOCENTI: PROF. GIOVANNI LIZZIO PROF. SALVATORE GRASSO PROGRAMMA SVOLTO MODULO "O" – VERIFICA DEI PREREQUISITI Prerequisiti di matematica: numerazione in base 10; proprietà delle potenze; proporzioni; equivalenze nel sistema metrico decimale; coordinate cartesiane; aree e volumi di figure piane; notazione scientifica; operazioni con i numeri in notazione scientifica; ordini di grandezza; equivalenze lineari, quadratiche, cubiche. Strumenti per l'analisi dei prerequisiti: test d'ingresso. Attività di recupero: interventi sulle carenze accertate. MODULO "1" – OSSERVAZIONI E MISURE Prerequisiti: numerazione in base 10; proprietà delle potenze; proporzioni; equivalenze nel sistema metrico decimale; coordinate cartesiane; aree e volumi di figure geometriche piane. UNITA' 01: "La lunghezza" Contenuti: Definizione di grandezza fisica. Il sistema internazionale (SI), le grandezze fondamentali, grandezze omogenee e non omogenee. Il metro. Sensibilità e portata degli strumenti. Gli errori sistematici ed accidentali. Valore medio. Errore assoluto. Errore relativo. Errore relativo percentuale. Misure dirette e indirette. Propagazione degli errori: incertezza nella somma e differenza di più grandezze. Laboratorio: - Schema tipo di una relazione di laboratorio. Assegnazione dei posti nell’aula adibita a laboratorio. - Le caratteristiche di uno strumento di misura ( portata, sensibilità e precisione); - Misura di una lunghezza con l’asta metrica e calcolo degli errori. Contenuti: La Lunghezza, la misura e gli errori. Il calibro ventesimale, caratteristiche del calibro, il nonio, come si misura con il calibro. La lunghezza, errori e misurazione con il calibro. Laboratorio:La propagazione degli errori. Applicazioni alla misura di un oggetto. UNITA' 02: "Superfici e volumi" Contenuti: Propagazione degli errori: incertezza nel prodotto di più grandezze. Misure di superfici e volumi. La rappresentazione dei dati. I grafici cartesiani, le scale sugli assi. Interpolazione ed estrapolazione. Proporzionalità diretta ed inversa, la proporzionalità quadratica. UNITA' 03: "La massa e il peso” Contenuti: La bilancia e il chilogrammo. Differenza tra peso e massa. L’unità di misura della massa. L’unità di misura del peso. La densità dei corpi. Laboratorio: - Il calcolo della densità di un corpo solido. - La ricerca del materiale di cui è fatto il corpo. UNITA’ 04 : “Il Tempo” Contenuti: Il tempo. Il secondo. Incertezza nelle misure ripetute . UNITA' 05: "La temperatura" Contenuti: Equilibrio termico. Il termometro. Taratura di un termometro. Temperatura assoluta e scala Kelvin. La scala Celsius. Il Sistema Internazionale (S.I.). Relazione tra grandezze. Corrispondenza tra le due scale. Lo zero assoluto. MODULO "2" – AZIONI MECCANICHE UNITA’ 06 : “I Vettori” Contenuti: Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Somma e differenza di due o più vettori. Vettori paralleli concordi, paralleli discordi, vettori comunque inclinati, regola del parallelogramma. Scomposizione di un vettore secondo due componenti. UNITA' 07: "Forza e deformazione" Contenuti: L'elasticità. Gli allungamenti elastici, la legge di Hooke, la costante elastica di una molla Laboratorio: Correzione delle relazioni precedenti, controllo dei quaderni. Laboratorio: Esercizi sulla somma dei vettori e la regola del parallelogramma. Laboratorio: Allungamento di una molla, verifica sperimentale della legge di Hooke, misura della costante elastica della molla. Laboratorio: Le molle in serie e le molle in parallelo; il calcolo degli allungamenti. UNITA' 08: "Equilibrio meccanico" Contenuti: Equilibrio dei corpi solidi, forza equilibrante, vincoli e reazioni vincolari. Equilibrio su di un piano inclinato. Equilibrio in presenza di attrito. La forza di attrito, il coefficiente di attrito. Il momento di una forza rispetto ad un punto. La coppia di forze, il momento di una coppia di forze. Le leve, la carrucola fissa, la carrucola mobile, l’argano, il verricello. Il vantaggio di una macchina. Laboratorio: Il piano inclinato, equilibrio di un corpo su di un piano inclinato. Laboratorio: Le carrucole: fissa e mobile, l’asta girevole attorno ad un asse. Condizioni di equilibrio. UNITA' 09: "Equilibrio nei fluidi" Contenuti: Forza su una superficie. La pressione. Unità di misura della pressione. La pressione atmosferica. Esperienza di Toricelli. I misuratori di pressione. Principio di Pascal. Il torchio idraulico. La legge di Stevino. Il principio dei vasi comunicanti. La spinta di Archimede. Il galleggiamento. MODULO "3" – IL MOTO UNITA' 10: "La velocità" Contenuti: Sistemi di riferimento. Spostamento. Scomposizione dei moti. La velocità. Velocità media ed istantanea. Moto rettilineo uniforme e legge oraria. Studio dei grafici s-t (spazio-tempo) e v-t (velocità-tempo). Laboratorio: Esercitazione nell’aula di laboratorio con esercizi e chiarimenti. Laboratorio: Controllo dei quaderni e correzioni delle esercitazioni. UNITA' 11: "L'accelerazione" Contenuti: Il moto vario. L'accelerazione. Accelerazione media ed istantanea. Moto uniformemente accelerato e legge oraria. Studio dei grafici v-t (velocità-tempo). Legge oraria per Vo = 0 e per Vo = 0. La caduta libera dei corpi. Il moto nel piano. Il moto circolare uniforme. Periodo e frequenza. L’accelerazione centripeta e centrifuga. Laboratorio: Il moto rettilineo ed uniforme con la rotaia a cuscino d’aria, relativo esperimento con tabella , grafico e calcoli. Laboratorio: Il moto rettilineo uniformemente accelerato con la rotaia a cuscino d’aria, relativo esperimento con tabella , grafico e calcoli. La velocità angolare, relazione tra velocità angolare e velocità tangenziale. Il moto parabolico, la velocità durante la caduta. Il moto di un proiettile. Esercitazioni in classe. MODULO "4" – LE FORZE E IL MOVIMENTO UNITA' 12: "Forza ed accelerazione" Contenuti: La Dinamica . Il primo principio della dinamica. Il secondo principio della dinamica o legge fondamentale della dinamica. Il terzo principio o principio di azione e reazione. Le leggi di Keplero, la forza gravitazionale, l’accelerazione di gravità. Laboratorio: Il moto uniformemente accelerato in funzione della massa trainante, la costruzione della tabella, i relativi calcoli e i rispettivi diagrammi. UNITA’ 13: “Energia e Lavoro” Contenuti: Il lavoro di una forza costante. La potenza. Potenza e velocità. Energia cinetica ed Energia potenziale. Energia potenziale gravitazionale. Il teorema dell’energia cinetica. Energia meccanica. Il Principio di conservazione dell’energia meccanica. Laboratorio: Esercitazioni sugli argomenti trattati Riposto li ........................................ Gli Alunni I Docenti .............................................. ……………………………………. ................................................. ……………………………………. .................................................. ....................................................