CORSO DI ELEMENTI DI FISICA (LM-85bis) Programma per moduli (48 ore) MODULO 1 Meccanica (12 oredal 29/2/2016 all’8/3/2016) Vengono forniti gli elementi base per la descrizione del moto e se ne studiano le cause in alcuni esempi di particolare rilevanza. Grandezze fisiche, unità di misura, notazione scientifica. Vettori in due dimensioni. Punto materiale, sistemi di riferimento: posizione, velocità, accelerazione. Grafici del moto. Moti: rettilineo uniforme, uniformemente accelerato, parabolico, circolare uniforme, armonico. Concetto di forza. Principi della dinamica. Piani inclinati, attrito, molle. Statica e leve. Lavoro ed energia. Impulso e quantità di moto. Applicazioni semplici alla conservazione dell’energia e agli urti (unidimensionali). MODULO 2 Astronomia e Ottica (15 ore dal 14/3/2016 al 5/4/2016) Si discutono i fondamenti dell’osservazione del cielo e si forniscono gli strumenti teorici per l’interpretazione del movimento dei corpi celesti. Si trattano inoltre i primi elementi dell’ottica geometrica e l’applicazione a semplici sistemi ottici. L’aspetto del cielo e i suoi movimenti. Semplici osservazioni e piccoli esperimenti. I modelli del sistema solare. Leggi di Keplero e legge di gravitazione universale. I pianeti, il loro movimento (apparente e reale) e le loro orbite. Satelliti naturali e artificiali e loro orbite. I corpi minori del sistema solare: asteroidi, comete e meteoriti. Le approssimazioni dell’ottica geometrica. Leggi della riflessione e della rifrazione. Specchi piani, concavi e convessi. Lenti sottili. Ingrandimento e legge dei punti coniugati. Cannocchiali, telescopi, microscopi e loro funzionamento. MODULO 3 Fluidi, Calore e temperatura (9 ore dal 11/4/2016 al 18/4/2016) Il modulo tratta a) i fondamenti della statica dei fluidi, con varie applicazioni utilizzabili in classe b) i concetti base della teoria degli scambi di calore, con particolare attenzione agli stati di equilibrio. Pressione. Differenza tra pressione e forza. La pressione atmosferica. Vasi comunicanti. Legge di Stevino e principio di Pascal. Legge di Archimede. Esperienza di Torricelli Concetti di calore e temperatura. Conduzione, convezione e irraggiamento. Dilatazione lineare, superficiale e di volume. Capacità termica e calore specifico. Scambi di calore ed equilibrio termico. Calore latente e passaggi di stato. MODULO 4 Fenomeni elettrici e magnetici (12 oredal 19/4/2016 al 10/5/2016) Viene discussa la fenomenologia delle interazioni elettrica e magnetica, il quadro teorico che le interpreta e la loro combinazione che produce l’effetto di induzione elettromagnetica. Carica elettrica. Elettrostatica. Fenomeni di elettrizzazione per strofinio, induzione, contatto. Legge di Coulomb, campo elettrico e potenziale. Corrente elettrica e leggi di Ohm. Il magnetismo: effetti magnetici delle cariche elettriche in movimento. I magneti naturali. Induzione elettromagnetica e legge di Faraday. Attività di laboratorio (10 ore) Queste ore saranno destinate alla progettazione, costruzione ed esecuzione di esperienze pratiche sugli argomenti del corso, da utilizzare nell’attività didattica che lo studente sarà chiamato a svolgere in classe. Alcuni spunti per questo tipo di attività verranno comunque forniti anche nel corso delle ore curricolari. Modalità di esame L’esame prevede una sola prova scritta, che consiste nella discussione di un argomento curricolare (scelto fra tre possibili) e nello sviluppo di un percorso didattico in classe relativo a tale argomento. Il voto, in trentesimi, sarà il risultato dei seguenti indicatori: correttezza e proprietà nell’uso del linguaggio (fino a 10/30) correttezza e completezza delle conoscenze disciplinari (fino a 10/30) capacità di elaborazione critica delle conoscenze per la progettazione di percorsi didattici destinati alla scuola dell’infanzia e alla scuola primaria (fino a 10/30). Testi obbligatori e/o consigliati Non esistono testi obbligatori. Quello consigliato è l’Halliday, Resnick, Walker: Fondamenti di Fisica, Ed. Nuova Ambrosiana 2006, ma qualsiasi testo per il triennio dei licei scientifici (come, per esempio, C. Romeni: Fisica e realtà, Ed. Zanichelli, oppure il Caforio-Ferilli, Fisica!, Ed. Le Monnier Scuola) è ugualmente idoneo come riferimento. Manlio Bellesi