ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “A. MARTINI” - SCHIO
LICEO ARTISTICO - Dipartimento di Matematica e Fisica
FISICA
Finalità della Fisica nel secondo biennio e nel quinto anno è di ampliare il processo di
preparazione scientifica e culturale degli allievi, concorrendo ad apprendere i concetti
fondamentali e a sviluppare la consapevolezza del valore culturale della disciplina e della sua
evoluzione storica.
In particolare, si cercherà di far osservare e identificare fenomeni, di far capire l’importanza del
linguaggio matematico come strumento nella descrizione del mondo fisico, di comprendere e
valutare scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la realtà di tutti i giorni.
Classe Terza ( due ore settimanali )
UD1: IL METODO SCIENTIFICO E LA MISURA
Tempi: settembre
Che cos’è la Fisica
Lo studio della natura prima di Galileo
Il metodo scientifico
Grandezze fisiche e misure
Le grandezze derivate: area, volume e densità
Misure dirette e indirette
Notazione scientifica e ordine di grandezza
Misure ed errori
UD2: LE GRANDEZZE VETTORIALI E LE FORZE
Tempi: ottobre - novembre
Grandezze scalari e grandezze vettoriali
I vettori
Lo spostamento
Le forze
La forza di gravità
La forza elastica
La forza di attrito
UD3: LE FORZE E L’EQUILIBRIO
Tempi: dicembre - gennaio
L’equilibrio di un punto materiale
Il momento di una forza e di una coppia di forze
L’equilibrio di un corpo rigido
Le macchine semplici
Baricentro di un corpo, stabilità dell’equilibrio
OBIETTIVI MINIMI
Spiegare come si articola il metodo sperimentale
Spiegare come si definiscono le grandezze fisiche
Spiegare cos'è e a che cosa serve l'unità di misura
Utilizzare le unità del Sistema Internazionale (equivalenze)
Riconoscere le grandezze fisiche fondamentali e derivate
Riconoscere e applicare la notazione scientifica
Spiegare la differenza tra misure dirette e indirette
Calcolare il valore medio di una serie di misure ripetute
Spiegare cos'è l'errore di misura
OBIETTIVI MINIMI
Distinguere tra grandezze scalari e vettoriali
Rappresentare in un grafico cartesiano un vettore e scomporlo secondo due
direzioni assegnate
Spiegare cos'è e cosa rappresenta lo spostamento
Comporre due spostamenti
Spiegare il concetto di forza
Distinguere tra le grandezze massa e peso
Ricordare ed enunciare le proprietà della forza elastica e la legge di Hooke
Ricordare ed enunciare le proprietà delle forze di attrito
Risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Spiegare il modello del punto materiale
Ricavare la condizione di equilibrio di un punto materiale
Spiegare come agisce e come si rappresenta una forza applicata
Ricavare le condizioni di equilibrio di un corpo rigido
Spiegare il funzionamento delle leve e delle carrucole
Spiegare cos'è il baricentro e riconoscere la sua posizione
Risolvere semplici problemi
UD4: L’EQUILIBRIO DEI FLUIDI
Tempi: gennaio - febbraio
La pressione
I vasi comunicanti
Il principio di Pascal e la legge di Stevino
Il principio di Archimede
La pressione atmosferica
UD5: IL MOVIMENTO
Tempi: febbraio - marzo
Come descrivere il moto
La velocità
Il moto uniforme
Equazione generale del moto rettilineo uniforme
L’accelerazione
Il moto rettilineo uniformemente accelerato
Equazioni generali del moto rettilineo uniformemente accelerato
Il moto di caduta libera
UD6: I PRINCIPI DELLA DINAMICA
Tempi: marzo - aprile
La dinamica
Il primo principio della dinamica
Il secondo principio della dinamica
Massa e peso
Il terzo principio della dinamica
UD7: MOTO CIRCOLARE UNIFORME
Tempi: aprile
Il moto circolare uniforme
La velocità angolare
L’accelerazione centripeta e la forza centripeta
UD8: LE FORZE E IL MOTO
Tempi: maggio - giugno
Il moto lungo un piano inclinato
Il moto dei proiettili
La composizione dei moti
Il pendolo semplice
La legge di gravitazione universale
Il moto dei pianeti e le leggi di Keplero
Il moto dei satelliti
OBIETTIVI MINIMI
Spiegare cos'è un fluido ed enunciare la definizione di pressione
Enunciare il principio di Pascal e la legge di Stevino
Enunciare la legge dei vasi comunicanti
Descrivere l’esperienza di Torricelli e spiegare cos'è la pressione atmosferica
Enunciare il principio di Archimede
Risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Riconoscere la traiettoria di un punto materiale
Enunciare le definizioni di velocità e accelerazione, media e istantanea
Riconoscere le leggi orarie del moto rettilineo uniforme e del moto rettilineo
uniformemente accelerato
Interpretare i grafici
Spiegare le caratteristiche del moto di caduta libera
Risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Spiegare la differenza tra cinematica e dinamica
Enunciare i tre principi della dinamica
Spiegare la relazione tra le forze applicate ad un corpo e i loro effetti
Risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Descrivere le caratteristiche del moto circolare uniforme
Definire la velocità angolare
Spiegare cosa sono l'accelerazione centripeta e la forza centripeta
Risolvere semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Scomporre le forze nel moto lungo il piano inclinato e calcolare l'accelerazione
Riconoscere le condizioni iniziali e scrivere le equazioni del moto
Enunciare le leggi di Keplero
Spiegare la legge di gravitazione universale
Risolvere semplici problemi
Classe Quarta ( due ore settimanali )
UD1: LAVORO, ENERGIA, POTENZA
Tempi: settembre - ottobre
Ripasso dei seguenti argomenti: primo, secondo e terzo
principio della Dinamica
Definizione di lavoro (forza costante); unità di misura; lavoro della forza peso
Lavoro di una forza variabile o con direzione variabile; lavoro della forza elastica
Definizione generale di energia; unità di misura
Energia cinetica e teorema dell'energia cinetica
L'energia potenziale; l'energia potenziale gravitazionale e
l'energia potenziale elastica
Definizione di energia meccanica
Forze conservative e conservazione dell'energia meccanica;
trasformazioni dell'energia
Forze non conservative e conservazione dell'energia totale
Definizione di potenza; unità di misura; potenza a velocità
costante
OBIETTIVI MINIMI
Definire il lavoro (con esempi e disegni) in vari casi
Definire l'unità di misura del lavoro
Definire l'energia e spiegare quali forme di energia esistono
Definire e calcolare l'energia cinetica
Spiegare il teorema dell'energia cinetica
Spiegare cos'è l'energia potenziale
Calcolare l'energia potenziale gravitazionale ed elastica
Definire l'energia meccanica
Eseguire semplici problemi sul calcolo dell'energia meccanica
Spiegare la conservazione dell'energia meccanica
Risolvere semplici problemi sulla conservazione dell'energia meccanica
Definire la potenza e la sua unità di misura
Eseguire semplici problemi sul calcolo della potenza
UD2: QUANTITÀ DI MOTO E IMPULSO
Tempi: novembre
Definizione di quantità di moto (unità di misura)
Definizione di sistema isolato
La conservazione della quantità di moto
Definizione di impulso di una forza
Relazione tra impulso e quantità di moto
Urti elastici ed anelastici
OBIETTIVI MINIMI
Definire la quantità di moto e calcolare il suo valore in semplici
esercizi
Spiegare cos'è un sistema isolato (con esempi)
Spiegare quando e perché si conserva la quantità di moto (esempi)
Definire l'impulso di una forza e calcolare il suo valore in semplici
esercizi
Spiegare la relazione tra impulso e quantità di moto (con semplici
esempi)
UD3: TEMPERATURA E CALORE
Tempi: dicembre - gennaio
Caldo, freddo e sensazioni corporee
Equilibrio termico e temperatura
La dilatazione termica; il termometro
Dilatazione lineare, superficiale, volumica
Calore e lavoro: l'esperienza di Joule
Capacità termica, calore specifico ed equazione fondamentale della termologia
Stati della materia e passaggi di stato
Propagazione del calore per conduzione
Propagazione del calore per convezione
Propagazione del calore per irraggiamento
Effetto serra e riscaldamento globale
Eco - abitazioni
UD4: TERMODINAMICA, MACCHINE TERMICHE
Tempi: febbraio - marzo
OBIETTIVI MINIMI
Illustrare i concetti intuitivi di calore e temperatura e spiegare la
differenza tra le due grandezze fisiche.
Scrivere e utilizzare le formule della dilatazione termica lineare
Descrivere e spiegare il funzionamento dei termometri a dilatazione
Descrivere e illustrare il significato dell'esperienza di Joule
Eseguire semplici problemi con la formula fondamentale della calorimetria
Descrivere i cambiamenti di stato (solido, liquido, gas, vapore)
Spiegare, anche con esempi, le tre modalità di propagazione del
calore
Eseguire semplici problemi sulla propagazione per conduzione
Spiegare l'effetto serra nell'atmosfera terrestre
Illustrare i concetti base sul risparmio energetico nelle abitazioni
OBIETTIVI MINIMI
Lo stato di un gas e le trasformazioni termodinamiche; trasformazioni a pressione costante, a volume costante, a
temperatura costante
Gas perfetto ed equazione del gas perfetto
Teoria cinetica molecolare; definizioni di energia interna e
temperatura assoluta
Primo principio della termodinamica
Macchine termiche; ciclo di Carnot
Macchine frigorifere
Secondo principio della termodinamica
Equivalenza degli enunciati del secondo principio di Kelvin
e di Clausius
Processi irreversibili e degradazione dell'energia
UD5: ONDE E SUONO
Tempi: aprile
Spiegare cosa si intende per “stato di un gas” e quali sono le grandezze fisiche che lo descrivono.
Illustrare nel piano (p,V) le principali trasformazioni di un gas
Definire il gas perfetto e spiegare il significato dell'equazione del
gas perfetto
Illustrare i concetti fondamentali della teorica cinetica molecolare e
spiegare la differenza fra calore e temperatura
Definire un ciclo termodinamico.
Illustrare il primo principio della termodinamica ed eseguire semplici problemi
OBIETTIVI MINIMI
Definizione di onda; onde impulsive e onde periodiche; on- Definire l'onda impulsiva e l'onda periodica, con esempi
Illustrare le principali caratteristiche geometriche- temporali delle
de meccaniche
onde periodiche. Eseguire semplici esercizi con frequenza, lunOnde trasversali e onde longitudinali
ghezza e periodo.
Proprietà delle onde meccaniche
Principio di sovrapposizione e interferenza
Illustrare, anche con disegni, i seguenti fenomeni: riflessione, rifraRiflessione, rifrazione e diffrazione
zione e diffrazione; sovrapposizione e interferenza
Definizione di suono e proprietà dell'onda sonora
Spiegare cos'è il suono e quali sono le sue principali caratteristiche
Intensità sonora. Il decibel
Eseguire semplici esercizi
Riflessione e diffrazione del suono
Spiegare l'effetto doppler (esempi)
Effetto doppler
Cos'è l' inquinamento acustico
Effetti fisiologici e inquinamento acustico
UD6: LA LUCE
Tempi: aprile - maggio
Luce: modello corpuscolare e modello ondulatorio; l'effetto
fotoelettrico
Propagazione della luce; velocità della luce
Riflessione; specchi piani e specchi curvi (concavi e convessi; legge dei punti coniugati)
Il fenomeno della diffusione
La rifrazione della luce
La riflessione totale e le fibre ottiche
Lenti convergenti e divergenti; potere diottrico
Dispersione della luce e colori
Diffrazione e interferenza
OBIETTIVI MINIMI
Illustrare i modelli corpuscolare e ondulatorio della luce
La velocità della luce e il suo limite (conseguenze)
La diffusione e le conseguenze sulla propagazione della luce
Riflessione: spiegazione ed esempi grafici
Specchi, concavi e convessi: semplici esempi grafici
Rifrazione: spiegazione ed esempi grafici
Lenti concave e convesse: semplici esempi grafici
L'occhio e i difetti della vista: descrizione.
Spiegare la correzione dei difetti visivi e il potere diottrico.
Illustrare la dispersione della luce
Spiegare (con esempi) i fenomeni di diffrazione e interferenza
Classe Quinta ( due ore settimanali )
UD 1: LE CARICHE E I CAMPI ELETTRICI
Tempi: settembre - ottobre - novembre
I fenomeni elettrici: metodi per elettrizzare
Induzione elettrostatica. Polarizzazione degli isolanti
La struttura dell'atomo e la natura della carica elettrica
Conservazione della carica elettrica e legge di Coulomb
Definizione di campo di forza. Il campo gravitazionale
Il campo elettrico. Il vettore campo elettrico. Le linee di campo
Potenziale elettrico. Potenziale di una carica puntiforme
Potenziale di un sistema di cariche puntiformi
Relazione tra campo elettrico e potenziale elettrostatico
Condensatori. Capacità dei condensatori. Il condensatore piano
Energia immagazzinata. Condensatori in serie e in parallelo
UD 2: LA CORRENTE ELETTRICA
Tempi: novembre - dicembre - gennaio
Moto di una carica in un campo elettrico
Corrente elettrica e circuiti elettrici
Generatori di forza elettromotrice. Generatori di corrente
Resistenza di un conduttore
Prima e seconda legge di Ohm
Effetto Joule e applicazioni. Potenza elettrica
La corrente nei liquidi e nei gas
UD 3: IL CAMPO MAGNETICO
Tempi: gennaio - febbraio - marzo
OBIETTIVI MINIMI
Descrivere i principali metodi di elettrizzazione
Utilizzare la legge di Coulomb in semplici contesti
Determinare il vettore campo elettrico in semplici sistemi dipolari
Rappresentare le linee di forza di un campo generato da una
o due cariche puntiformi
Determinare il potenziale elettrostatico in sistemi con una o
due cariche puntiformi
OBIETTIVI MINIMI
Conoscere e spiegare il concetto di corrente elettrica
Descrivere e spiegare che cos'è e da che cosa deriva la resistenza elettrica
Applicare le leggi di Ohm in semplici circuiti
Spiegare l'effetto Joule
Calcolare la potenza dissipata in semplici contesti
OBIETTIVI MINIMI
Descrivere il magnetismo naturale
Fenomeni magnetici; i magneti naturali
Spiegare la relazione tra fenomeni elettrici e magnetici
Il campo magnetico; confronto con il campo elettrico
Interazioni tra magneti e correnti elettriche (esperienze di Oer- Definizione di Ampère
sted e di Faraday). Interazioni tra correnti elettriche
Materiali diamagnetici e ferromagnetici
Definizione di Ampère come unità fondamentale del S.I.
Legge di Biot-Savart; intensità del campo magnetico
UD 4: IL CAMPO ELETTROMAGNETICO
Tempi: marzo - aprile
Campo magnetico prodotto da un conduttore percorso da corrente. Campo magnetico generato al centro di una spira e di un solenoide. Magneti artificiali
Il campo elettromagnetico: genesi e proprietà delle onde elettromagnetiche. Spettro elettromagnetico
Onde radio, microonde, onde luminose, infrarosse, ultraviolette,
raggi X e gamma. Inquinamento elettromagnetico
UD5: FISICA DEL NOVECENTO
Tempi: maggio
Teoria della relatività: cenni storici; postulati della relatività ristretta. Le conseguenze dei postulati della relatività ristretta
Relatività generale e geometria dello spazio-tempo
Meccanica quantistica: quanti di energia, dualismo onda particella. Principio di indeterminazione di Heisenberg
OBIETTIVI MINIMI
Descrivere il funzionamento della spira e del solenoide e le
loro applicazioni
Classificazione delle onde elettromagnetiche
Utilizzi principali e pericolosità
OBIETTIVI MINIMI
Spiegare i limiti della fisica classica
Spiegare le principali innovazioni introdotte dalla Teoria della
Relatività
Spiegare le principali innovazioni introdotte dalla Meccanica
Quantistica
