Programma svolto di fisica IV A

Liceo Scientifico Galileo Galilei
Selvazzano Dentro 07/06/15
Insegnante Alberto Trevisanello
Programma svolto di fisica IV A
Testi in adozione L’Amaldi per i licei scientifici vol 1 e 2. Autore Ugo Amaldi – ed Zanichelli
1 – La gravitazione – ripasso
4 ore
1-1 Legge gravitazione universale di Newton
1-2 Leggi di Kepler dei moti orbitali
1-3 Energia potenziale gravitazionale
1-3 Conservazione dell’energia
2 – I fluidi – ripasso
6 ore
2-1 Densità, pressione
2-2 Equilibrio statico nei fluidi: pressione profondità
2-3 Principio di Archimede – Applicazioni principio di Archimede
3 – Termodinamica e calorimetria – ripasso
7 ore
3-1 Definizione operativa dello stato termico: temperatura
3-2 Misura della temperatura mediante un termometro a liquido
3-3 Misura della temperatura mediante un termometro a gas
3-4 Dilatazione termica dei solidi
3-5 Dilatazione termica dei liquidi
3-6 Calore e sua misura
3-7 Calori specifici
3-8 Propagazione del calore
3-8.1 Conduzione
3-8.2 Convezione
3-8.3 Irraggiamento termico
4 – Comportamento dei gas perfetti
6 ore
4-1 Studio dei sistemi gassosi
4-2 La mole e il numero di Avogadro
4-3 Leggi dei gas
4-4 Il gas perfetto e la sua equazione caratteristica
4-5 Temperatura assoluta e scala Kelvin
4-6 L’equazione di stato dei gas perfetti in funzione della temperatura assoluta
5 – Teoria cinetica dei gas
8 ore
5-1 Le prime idee sul moto molecolare
5-2 Modello molecolare del gas perfetto
5-3 Urti molecolari e pressione
5-4 Energia cinetica e temperatura
5-5 Calcolo della pressione
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Liceo scientifico Galileo Galilei – Programma di fisica – Classe IV A – a. s. 2014/2015
6 – Stati di aggregazione della materia e i loro cambiamenti
6-1 Premesse sulla struttura della materia
6-2 Stati di aggregazione della materia
6-3 Materia allo stato solido
6-4 Fusione e solidificazione
6-5 Evaporazione – Tensione del vapore saturo
6-6 Ebollizione
6-7 Transizione vapore-liquido per un gas reale – Isoterma critica
7 – Primo principio della termodinamica
10 ore
7- Principio di equivalenza
7-1.1 Trasformazione di energia meccanica in calore
7-1.2 L’equivalente meccanico del calore
7-2 Trasformazioni reversibili e irreversibili
7-3 Lavoro termodinamico
8 – Secondo principio della termodinamica
14 ore
8-1 Riflessioni sui principi della termodinamica
8-2 Trasformazioni dell’energia meccanica e enunciato di Kelvin
8-3 Teorema e ciclo di Carnot
8-5 Enunciato di Clausius
8-6 Macchine termiche ideali e reali
8-7 Frigoriferi, condizionatori e pompe di calore
9 – Entropia e disordine
6 ore
9-1 La disuguaglianza di Clausius
9-2 L’entropia
9-3 L’entropia di un sistema isolato
9-4 Quarto enunciato del secondo principio
9-5 L’entropia di un sistema non isolato
10 – Le onde elastiche
6 ore
10-1 Le onde – Fronti d’onda e raggi – Le onde periodiche
10-2 Le onde armoniche
10-3 L’interferenza
11 – Il suono
5 ore
11-1 Le onde sonore – Le caratteristiche del suono
11-2 I limiti dell’udibilità
11-3 Le onde stazionarie
11-4 L’effetto Doppler
11-5 I battimenti
12 – Le onde luminose
1 ora
12-1 Onde e corpuscoli
12-2 L’irradiamento e l’intensità di radiazione
13 – La carica elettrica e la legge di Coulomb
6 ore
13-1 L’elettrizzazione per strofinio e per contatto
13-2 Conduttori ed isolanti
13-3 Definizione operativa della carica elettrica
13-4 La legge di Coulomb
13-5 L’esperimento di Coulomb – La forza di Coulomb nella materia
13-6 Elettrizzazione per induzione
2
7 ore
14 – Il campo elettrico
8 ore
14-1 Il vettore campo elettrico
14-2 Campo elettrico di una carica puntiforme
14-3 Linee di forza del campo elettrico
14-4 Il flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie
14-5 Flusso del campo elettrico e teorema di Gauss
14-5 Campo elettrico generato da una distribuzione piana infinita di cariche – Campi elettrici con
particolari simmetria (con dimostrazione delle formule)
Consegne per il recupero per gli studenti con sospensione del giudizio o promozione con voto del
consiglio (eventuali sezioni del programma da approfondire o su cui concentrarsi, natura del
lavoro da compiere durante il corso di recupero)
Per il recupero devono essere riprese in particolare le parti del programma ai punti 5, 7, 8, 10, 13 e
14. Ne segue che il ripasso deve essere sistematico con lo studio del manuale nella parte teorica,
trascrizione della sintesi di ogni capitolo, l’esecuzione autonoma di tutti gli esempi proposti come
esercizi nel testo, successivo confronto fra la propria risoluzione e quella proposta dal testo,
esecuzione di tutti i test di verifica di fine capitolo, risposta a tutti i quesiti e risoluzione di almeno
quattro problemi (uno di bassa difficoltà, due di media e uno di alta) per ogni paragrafo e di otto
problemi generali (compresi quelli in inglese: la risposta deve essere data in inglese) alla fine di
ogni unità.
Anche per gli studenti promossi a giugno senza segnalazioni si suggerisce una attività di ripasso in
particolare sulla termodinamica e sulle onde sonore.
Esempio: Capitolo 13: Il secondo principio della termodinamica
Sintesi: trascrizione, con note personali, pag. 484 – 485
Quesiti: i venti quesiti proposti
Problemi:
Paragrafo 1: esercizi 2, 4
Paragrafo 2: esercizi 7, 9
Paragrafo 4: esercizi 10, 11, 13
Paragrafo 5: esercizi 15, 17
Paragrafo 6: esercizi 19, 21, 22
Paragrafo 7: esercizi 23, 25, 27
Paragrafo 8: esercizi 30, 32
Paragrafo 9: esercizi 33, 36, 38
Di riepilogo: 1, 3, 5, 9, 10
Tipologia delle prove di verifica
Prova scritta di 2 ore con esercizi applicativi e alcuni quesiti sugli argomenti trattati:
Termologia e Termodinamica, Onde, Suono
tre problemi: Termodinamica, Suono
cinque test con giustificazione della risposta data (2, 3 righe. Calorimetria, Termodinamica, Onde)
due quesiti a risposta aperta (da 5 a 10 righe. Termodinamica, Calorimetria).
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Liceo scientifico Galileo Galilei – Programma di fisica – Classe IV A – a. s. 2014/2015
EVENTUALI PROGETTI, INDICAZIONI, CONSEGNE PER L’ANNO SCOLASTICO
SUCCESSIVO
Si consiglia la lettura dei seguenti testi:
Da zero a infinito – La grande storia del nulla di John D. Barrow
Le leggi del caos di Ilya Prigogine
Il mondo di carta di Enrico Bellone
Dio e la nuova fisica di Paul Davies
La fisica sotto il naso di Andrea Frova
Gli studenti
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L’insegnante