Classi: I D e 1C Anno scolastico: 2010

Classi: I D e 1C
Anno scolastico: 2010-2011
Materia: Fisica
PROGRAMMA SVOLTO
Le grandezze fisiche: grandezze fondamentali e derivate, la misura delle grandezze e il sistema
di misura, i sistemi M.K.S., C.G.S. e il S.I., le potenze di 10 e la notazione scientifica (uso della
calcolatrice), multipli e sottomultipli, le equivalenze.
Strumenti matematici: le equazioni, le funzioni, i grafici, la proporzionalità diretta, inversa,
quadratica diretta, quadratica inversa, la dipendenza lineare; le definizioni delle funzioni
goniometriche dato un triangolo rettangolo e data la circonferenza goniometrica: coseno, seno,
tangente (uso della calcolatrice, anche per le funzioni inverse)
La misura: gli strumenti e le loro caratteristiche (sensibilità, portata, precisione, prontezza);
misure dirette e indirette; la miglior stima di una grandezza e l’errore assoluto: semidispersione
massima, scarto semplice medio, scarto quadratico medio (utilizzo della sommatoria), l’errore
relativo e percentuale; la propagazione degli errori nella somma, differenza, prodotto, quoziente;
grafici sperimentali con barre d’errore.
L’energia: definizione di lavoro di una forze ed unità di misura; definizione di energia cinetica;
definizione di energia potenziale elastica e della forza peso
La temperatura e il calore: la dilatazione lineare, superficiale e volumica, legame tra i
coefficienti di dilatazione; la temperatura e le scale termometriche (Celsius, Fahrenheit, Kelvin);
il calore e la sua propagazione; capacità termica e calore specifico, il calorimetro e la massa
equivalente; i cambiamenti di stato e il calore latente; la temperatura di equilibrio di un sistema
isolato (utilizzo della sommatoria)
La luce: l’ottica geometrica e la propagazione della luce, caratteristiche della velocità della luce
e indice di rifrazione; le leggi della riflessione; le leggi della rifrazione, il fenomeno della
riflessione totale; costruzione e caratteristiche dell’immagine prodotta da uno specchio piano e
da uno specchio sferico di piccola apertura, legge dei punti coniugati.
I vettori: forza e spostamento come esempi di grandezze vettoriali, caratteristiche e
rappresentazione di un vettore; prodotto tra un vettore e uno scalare; somma tra vettori (metodo
della poligonale e del parallelogrammo); differenza tra vettori.
Classe: IIID
Anno scolastico 2010-2011
Materia: Fisica
PROGRAMMA SVOLTO
Le grandezze fisiche
Grandezze fondamentali e derivate.
Sistemi di misura.
Teoria degli errori
Errori sistematici ed errori casuali.
La media, l’errore assoluto e l’errore relativo: semidispersione, scarto semplice medio, scarto
quadratico medio.
Propagazione degli errori nella somma, nel prodotto e nel quoziente.
I vettori
Definizione
Operazioni tra vettori: somma, scomposizione, versori e componenti cartesiani prodotto di un
vettore per uno scalare, prodotto scalare, prodotto vettoriale.
Cinematica
Grandezze cinematiche: posizione, spostamento, velocità, accelerazione (tangenziale e normale)
I moti monodimensionali: il moto rettilineo uniforme, il moto rettilineo uniformemente
accelerato, il moto armonico semplice.
I moti piani: il moto circolare uniforme, il moto parabolico.
Dinamica
I tre principi della dinamica e i sistemi inerziali.
Le forze: la forza gravitazionale, la forza peso, la forza elastica, le reazioni vincolari, la forza
d’attrito, la forza centripeta.
Applicazioni del secondo principio: piano inclinato, pendolo semplice, pendolo conico,
oscillatore armonico semplice.
Cenni ai sistemi di riferimento non inerziali e le forze apparenti.
Classi: IV C e IVD
Anno scolastico 2010-2011
Materia: Fisica
PROGRAMMA SVOLTO
Lavoro ed energia: lavoro di una forza costante e variabile, energia cinetica di un corpo
puntiforme, teorema dell’energia cinetica; forze conservative ed energia potenziale (elastica e
della forza peso), teorema dell’energia potenziale, forze non conservative ed energia meccanica,
teorema dell’energia meccanica, teorema di conservazione dell’energia meccanica
La gravitazione: moto dei pianeti e leggi di Keplero; legge della gravitazione universale;
campo gravitazionale; energia potenziale gravitazionale; conservazione dell’energia meccanica
e orbite dei pianeti.
Sistemi di punti: forze interne e forze esterne; impulso e quantità di moto e teorema
dell’impulso; conservazione della quantità di moto; urti elastici ed anelatici; centro di massa e
prima equazione cardinale della dinamica
Corpi estesi: momento d’inerzia; energia cinetica di rotazione; momento meccanico ed
equilibrio di un corpo esteso.
Statica dei fluidi: pressione e sue unità di misura; principio di Pascal, legge di Stevino; spinta
di Archimede e galleggiamento di un corpo.
Termometria e calorimetria
Temperatura e dilatazione termica, temperatura ed equilibrio termico, calore e sua misura,
capacità termica e calori specifici, cambiamento di stato e calore latente
Gas perfetti e teoria cinetica: leggi dei gas; temperatura assoluta; equazione di stato; teoria
cinetica dei gas perfetti: calcolo della pressione (equazione di Clausius), legame temperatura
energia; principio di equipartizione dell’energia e energia interna.
Primo principio della termodinamica
Trasformazioni reversibili e irreversibili. Funzioni di stato. Primo principio della termodinamica
e applicazione alle trasformazioni dei gas perfetti: isoterma, isobara, iscora, adiabatica. Calori
molari a volume e pressione costante, relazione di Mayer.
Secondo principio della termodinamica e entropia
Enunciato di Kelvin e Clausius ed equivalenza. Le macchine termiche e il rendimento. Il ciclo
di Carnot. Il teorema di Carnot. La disuguaglianza di Clausius. Definizione macroscopica di
variazione di entropia. Possibili espressioni della variazione di entropia (gas perfetto, corpo di
capacità termica nota, corpo che compie un passaggio di stato, sorgente). Definizione
microscopica di entropia e significato statistico. Principio di accrescimento dell’entropia.
Onde: definizione di onde e possibili classificazioni (meccaniche o elettromagnetiche;
longitudinali o trasversali); fronte d’onda, onde piane, onde piane armoniche e parametri
caratteristici (lunghezza d’onda, numero d’onda, frequenza, pulsazione, periodo, velocità);
principio di sovrapposizione: onde stazionarie (per una corda con gli estremi fissi o per una
canna con un estremo chiuso ed uno aperto), battimenti, interferenza ed esperimento di Young.
Classi: IVC e IVD
Anno scolastico: 2010-2011
Materia: Matematica
PROGRAMMA SVOLTO
Funzioni goniometriche: definizione, grafico e proprietà delle funzioni goniometriche sinx,
cosx, tanx, cotanx e delle funzioni inverse; archi associati e archi complementari. Grafici
goniometrici deducibili
Formule goniometriche: formule di addizione e sottrazione, di duplicazione, di bisezione,
formule parametriche. Grafici di funzioni lineari in seno e coseno ( y = a cos x + b sin x + c) e di
2° grado in seno e coseno y = a cos 2 x + b sin 2 x + c sin x cos x + d )
Equazioni e disequazioni goniometriche: equazioni elementari, riconducibili ad equazioni
elementari, omogeneee, lineari (metodo dell’angolo aggiunto, della circonferenza goniometrica
e delle formule parametriche), disequazioni elementari, omogenee, lineari. Risoluzione grafica
di equazioni e disequazioni goniometriche
Relazioni fra lati e angoli di un triangolo: teoremi dei triangoli rettangoli, area di un
triangolo, teorema della corda, teorema dei seni, teorema di Carnot; applicazioni
Esponenziali e logaritmi: potenze con esponente reale; la funzione esponenziale; equazioni
esponenziali; disequazioni esponenziali; definizione di logaritmo: logaritmo decimale e
naturale; proprietà dei logaritmi; cambiamento di base; la funzione logaritmica; equazioni
logaritmiche; disequazioni logaritmiche. Risoluzione grafica di equazioni e disequazioni
esponenziali e logaritmiche. Grafici esponenziali o logaritmici deducibili.
Limiti: significato qualitativo di limite, calcolo dei limiti per le funzioni continue, algebra
dell’infinito ed elenco delle forme di indecisione, risoluzione di alcune forme di indecisione
∞ 0
algebriche di tipo + ∞ − ∞;
; ; 0 ⋅ ∞ . Infiniti e ordini di infinito. Definizione e utilizzo
∞ 0
dell’asintotico
Funzioni: dominio, parità o disparità, intersezioni con gli assi, studio del segno, limiti agli
estremi ed asintoti, grafico probabile.
Calcolo combinatorio: definizione di fattoriale per ricorrenza, permutazioni semplici e con
ripetizioni, disposizioni semplici e con ripetizione, combinazioni semplici, binomio di Newton