ISTITUTO VESCOVILE PARITARIO NOLA (NAPOLI) LICEO SCIENTIFICO CLASSE V PROGRAMMA DI SCIENZE Svolto nel corso dell'anno scolastico 2010 / 2011 Prof. Giovanni De Angelis La geologia e le scienze della Terra nello studio del nostro pianeta. La Terra come sistema integrato. I metodi di studio del sistema Terra. Le risorse del pianeta:fonti di energia rinnovabili e non. Conoscere la Terra per viverci meglio: i problemi ambientali e la gestione dell’ambiente. La terra nell’Universo. Teorie su “Universo” e “Multiversi”. Le costellazioni. La sfera celeste. Gli elementi di riferimento relativi ed assoluti nella sfera celeste. Gli strumenti e le unità di misura in campo astronomico. Le stelle: caratteristiche e classificazione alla luminosità, alla magnitudine ed allo spettro. Stelle doppie e sistemi di stelle. Le stelle in movimento (radiazioni elettromagnetiche, effetto Doppler, Red-Shift, Blue-Shift). Materiale interstellare e nebulose. Evoluzione dei corpi celesti. Il diagramma di Hertzsprung e Russell. La nascita e l’evoluzione stellare. La fusione nucleare (via deuterio-elio) dell’idrogeno. Galassie, radiogalassie e quasar. Realizzazione con PC, software astronomico e videoproiettore di un planetario e relative esercitazioni in sala informatica. Lo studio dell’Universo. La legge di Hubble e l’espansione dell’Universo. Teorie sull'origine ed evoluzione dell’Universo. La teoria dello stato stazionario. La teoria del big bang e dell’Universo inflazionario. Il futuro dell'universo. I componenti del sistema solare. Il sole: struttura interna ed esterna, energia, modi di propagazione dell'energia, attività. Geocentrismo ed Eliocentrismo. Il “compromesso” di Ticho Brahe. Keplero e le sue leggi. Newton e la legge della gravitazione universale. Le caratteristiche generali dei pianeti. Mercurio. Venere. Marte. Giove. Saturno. Urano. Nettuno. I corpi minori: Plutone, asteroidi e meteoroidi. Le comete. Teorie sull’origine e sull’evoluzione del sistema solare. Dall’Astronomia alla Geografia astronomica. La forma della terra. Le dimensioni della Terra. La misurazione del meridiano terrestre (esperienza di Eratostene). Le prove dello schiacciamento polare. Ellissoide e geoide. Il reticolato geografico e le coordinate geografiche della Terra. I movimenti della terra. Il moto di rotazione. Velocità angolare e velocità lineare. Le prove del moto di rotazione: moto apparente della sfera celeste, caduta dei gravi (esperienza di Guglielmini), esperienza di Foucault, variazione dell’accelerazione di gravità con la latitudine. Le conseguenze del moto di rotazione (la legge di Ferrel, il dì, la notte ed i crepuscoli). Il moto di rivoluzione. Le prove e le conseguenze (prove indirette, periodicità delle “stelle cadenti”, aberrazione della luce stellare, diversa durata del dì e della notte, equinozi, solstizi, alternanza delle stagioni (astronomiche e meteorologiche) le zone astronomiche. I moti terrestri millenari (moto doppio conico dell'asse, nutazioni, precessione degli equinozi, variazioni dell'eccentricità dell'orbita, mutamento dell’inclinazione dell’asse). L’Orientamento. L’orientamento diurno e notturno. Il sistema dei punti cardinali. La bussola. Gli elementi di riferimento sulla superficie terrestre: Asse, poli, equatore, emisferi, paralleli e meridiani terrestri. Le coordinate geografiche polari. La determinazione delle coordinate geografiche: Determinazione della latitudine (in base all’altezza dell stella polare e del sole) e della longitudine (in base al moto apparente del sole). Il GPS. La misura del tempo. Giorno solare, sidereo e medio. Anno solare, sidereo e civile. Ora vera, ora nazionale, fusi orari. La linea del cambiamento di data. I calendari giuliano e gregoriano. La Luna ed il sistema Terra-Luna. Caratteristiche fisiche generali. I movimenti della Luna e del sistema Terra-Luna e le loro conseguenze. Le fasi e le eclissi lunari. Il paesaggio lunare. Composizione superficiale e struttura interna della Luna. Ipotesi sull’origine della Luna. La rappresentazione della superficie terrestre. Scopi della cartografia. Pecularietà e recquisiti delle rappresentazioni cartografiche. Scala numerica e scala grafica. Classificazione delle carte in base al valore della scala. I sistemi di proiezione: proiezioni prospettiche, di sviluppo, modificate e convenzionali. La costruzione della carte geografiche: triangolazione e rilevamento del terreno, aerofotogrammetria e trilaterazione. Il simbolismo cartografico. I materiali costitutivi della crosta terrestre. Elementi, composti, miscele. I minerali. Composizione chimica dei minerali. Corpi solidi cristallini ed amorfi. Proprietà fisiche dei minerali. Classificazione dei minerali. Minerali non silicatici. Minerali silicatici. Modalità di formazione dei minerali. Le Rocce: processo magmatico, sedimentario e metamorfico. Rocce magmatiche o ignee: dal magma alle rocce ignee, classificazione dei magmi, classificazione delle rocce ignee, origine dei magmi. Rocce sedimentarie: dai sedimenti alle rocce, suddivisione delle rocce sedimentarie (clastiche, organogene, chimiche). Rocce metamorfiche: metamorfismo di contatto, metamorfismo regionale, grado metamorfico e classificazione delle rocce metamorfiche. Il ciclo litogenetico. La tettonica delle placche. Struttura interna della Terra. Il gradiente geotermico. Il campo magnetico terrestre. La struttura della crosta terrestre e la teoria dell’isostasia. La deriva dei continenti di Wegener. Margini costruttivi (divergenti) e creazione di nuova crosta (espansione dei fondali oceanici). Margini distruttivi (convergenti) e distruzione della crosta (subduzione). Margini conservativi (trasformi). Cenni sull’orogenesi. Il motore della dinamica endogena della Terra: moti convettivi e punti caldi. I fenomeni vulcanici. L'attività vulcanica. I magmi. La forma degli edifici vulcanici. I diversi tipi di eruzione. I prodotti dell'attività vulcanica. Vulcanismo effusivo ed esplosivo. La distribuzione geografica dei vulcani. Il rischio vulcanico. I fenomeni sismici. lo studio dei terremoti. Il modello del rimbalzo elastico. Il ciclo sismico. Tipi di onde sismiche e loro propagazione dall’ipocentro e dall’epicentro di un sisma. Registrazione delle onde sismiche: i sismografi. Misurazioni della “forza” di un terremoto: Scala Mercalli e Scala Richter. La Magnitudo di un sisma. Effetti dei terremoti. I terremoti e lo studio dell’interno della Terra. Distribuzione dei sismi e rischio sismico. Il programma è stato presentato alla classe in data 09/06/2011