Liceo Classico “Platone” - Roma Anno scolastico 2010/2011 Programma di Fisica Classe:4 B Docente Daniela Donisi INTRODUZIONE Introduzione alla fisica Cos’è la fisica – Il ruolo della matematica nella descrizione della natura – Lo studio della natura prima di Galileo – Il metodo scientifico: osservazione, esperimento, legge, teoria Grandezze e loro misura Grandezze fisiche e unità di misura – Notazione scientifica e ordine di grandezza – Il Sistema Internazionale di Unità – Grandezze fondamentali: lunghezza, tempo, massa – Grandezze derivate – Differenze tra grandezze scalari e vettoriali – Operazioni con i vettori: somma, differenza, prodotto per uno scalare, prodotto scalare, prodotto vettoriale – Errori di misura: errori sistematici ed errori accidentali – Leggi fisiche – Proporzionalità diretta, inversa e quadratica CINEMATICA Il moto rettilineo uniforme Traiettoria e punto materiale – Sistemi di riferimento – Definizione di moto rettilineo uniforme – La velocità – Legge oraria del moto rettilineo uniforme – Legge oraria del moto rettilineo uniforme con condizione iniziale (s0) – Diagrammi spazio-tempo e velocità-tempo Il moto rettilineo uniformemente accelerato Definizione di moto rettilineo uniformemente accelerato – Velocità media e velocità istantanea – Concetto di accelerazione – Legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato – Legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato con condizioni iniziali (s0, v0) – Diagrammi spazio-tempo e velocità-tempo – La caduta dei gravi e l’accelerazione di gravità (g) Moti curvilinei Definizione di moto circolare uniforme – Periodo, frequenza, velocità tangenziale e velocità angolare – L’accelerazione centripeta – Moto vario DINAMICA I principi della dinamica Introduzione alla dinamica – Il primo principio della dinamica (principio di inerzia) – I sistemi di riferimento inerziali – Principio di relatività galileiano – I sistemi di riferimento non inerziali e le forze apparenti – La forza centrifuga – Il secondo principio della dinamica (legge fondamentale della dinamica) – La massa inerziale – Il terzo principio della dinamica (principio di azione e reazione) Le forze e il moto Condizioni per realizzare il moto rettilineo uniforme e il moto uniformemente accelerato – La forza peso e la caduta libera – Differenza tra massa e peso L’attrito Definizione di attrito – Attrito tra superfici: statico, dinamico, radente, volvente – Attrito e moto nei fluidi: la velocità limite e la resistenza del mezzo L’EQUILIBRIO Statica Definizione di forza – Misura di una forza: il dinamometro – Definizione di equilibrio – L’equilibrio del punto materiale – Definizione di corpo rigido – Il momento di una forza e di una coppia di forze – L’equilibrio del corpo rigido – Definizione di vincolo e forze di reazione vincolare – Baricentro e stabilità di un corpo rigido appoggiato e di un corpo rigido vincolato per un punto – Le macchine semplici: le leve I FLUIDI Fluidi Generalità sui fluidi - la pressione – peso specifico e densità – Principio di Pascal – la pressione idrostatica IL MOTO DEI PIANETI Il moto dei pianeti Il moto delle stelle e dei pianeti – I primi modelli teorici – Modelli geocentrici e Modelli eliocentrici – Successi e limiti del modello copernicano – Tycho Brahe – Keplero e le orbite dei pianeti: le tre leggi di Keplero La gravità La legge di gravitazione universale: Newton e Keplero – La costante di gravitazione universale – Condizioni per il moto dei satelliti: l’orbita geostazionaria – Massa inerziale e massa gravitazionale – Il campo gravitazionale PRINCIPI DI CONSERVAZIONE Massa e quantità di moto Introduzione sui principi di conservazione – Principio di conservazione della massa – Definizione della quantità di moto – Principio di conservazione della quantità di moto – Impulso di una forza – Il teorema dell’impulso Lavoro ed energia Il lavoro fatto da una forza costante – Lavoro motore, lavoro resistente, lavoro di una forza perpendicolare allo spostamento – La potenza – Definizione di energia – Diverse forme di energia – Principio di conservazione dell’energia – Energia cinetica: definizione e proprietà – Energia potenziale gravitazionale – Forze conservative e non conservative – Definizione di energia meccanica – Principio di conservazione dell’energia meccanica – Teorema dell’energia meccanica Roma Il docente Prof. Daniela Donisi Gli alunni