4 Fisica - 73.5 KB - Liceo Galileo Galilei

Liceo scientifico “ Galileo Galilei ”
CLASSE: 4°
DISCIPLINA:
PROGRAMMA SVOLTO
2011-12
FISICA
LIBRO DI TESTO: G.Parodi, M. Ostili, G. Onori : “ L’evoluzione della fisica “ vol 1 ed. Paravia
U. Amaldi : “ La fisica di Amaldi – Idee ed esperimenti – “ vol 2 ed. Zanichelli
DOCENTE: SARTO SABRINA
Contenuti
G.Parodi, M. Ostili, G. Onori : “ L’evoluzione della fisica “ vol 1 ed. Paravia
Modulo - Unità
Modulo 3
Il moto dei pianeti
Unità 1
Il moto dei corpi celesti:
da Platone a Keplero
Unità 2
La gravità e il moto dei
pianeti: da Newton a
Einstein
Modulo 4
I principi di
conservazione
Unità 1 : La
conservazione della
massa e della quantità di
moto
Conoscenze
Competenze
Conoscere i principali moti dei corpi celesti e i modelli
utilizzati per la loro spiegazione
Conoscere le caratteristiche e l’evoluzione dei modelli
geocentrici ed eliocentrici
Conoscere alcuni dei motivi della persistenza nel tempo
del modello tolemaico
Conoscere il modello copernicano, i suoi successi e i suoi
limiti ed il significato della rivoluzione copernicana
Conoscere le nuove scoperte astronomiche dei secoli XVI
e XVII
Conoscere il concetto di gravità e la sua evoluzione
Cogliere le differenze tra la visione antica e la visione
moderna di gravità
Conoscere il problema del moto dei pianeti così come si
poneva ai tempi di Newton
Conoscere la legge di gravitazione universale e saperla
ricavare a partire dalle leggi di Keplero e dalle leggi del
moto circolare
Conoscere il significato della costante di gravitazione
universale G
Conoscere il concetto di campo gravitazionale.
Spiegare i requisiti di un modello cosmologico
Spiegare, riferendosi ad entrambi i modelli
regolarità ed irregolarità osservative astronomiche
Spiegare i motivi di successo del modello
tolemaico in base ad osservazioni reali
Confrontare il modello tolemaico e quello
copernicano su casi reali
Utilizzare le leggi di Keplero per calcolare i
periodi di rivoluzione ed i raggi delle orbite dei
pianeti del sistema solare
Calcolare la forza di gravità tra due corpi di massa
e distanza noti
Calcolare l’accelerazione di gravità g a diverse
altezze dalla terra e su diversi pianeti
Applicare la legge di gravitazione di Newton al
moto dei satelliti
Calcolare le masse dei pianeti o del sole a partire
dalla legge di gravitaz. Universale
Individuare le differenze tra il concetto di azione
a distanza e quello di campo
Conoscere il significato e l’ambito di validità della
legge di conservazione della massa.
Conoscere il significato di impulso, di quantità di moto di
un corpo e di sistema isolato.
Conoscere il significato e l’importanza della legge di
conservazione della quantità di moto e il suo ambito di
validità.
Saper ricavare la legge di conservazione della quantità di
moto dai principi della dinamica.
Conoscere la differenza tra un urto elastico e un urto e
uno anelastico
Conoscere le leggi relative agli urti che avvengono in un
piano.
Risolvere problemi dinamici utilizzando i concetti
di impulso e di quantità di moto.
Applicare la legge di conservazione della quantità
di moto per risolvere problemi sulle interazioni tra
corpi.
Risolvere problemi sugli urti elastici ed anelastici
di corpi che si muovono su una retta.
Risolvere semplici problemi di urti sugli urti nel
piano.
Unità 3 : La
conservazione
dell’energia meccanica
Modulo 5
Unità 1
La statica dei
fluidi
Conoscere il significato e le proprietà del centro di massa.
Conoscere il quadro storico e i problemi che portarono
alla scoperta delle leggi di conservazione della quantità di
moto.
Conoscere il significato di lavoro, energia cinetica,
energia potenziale, potenza.
Conoscere il significato di forza conservativa e di forza
non conservativa.
Conoscere il significato delle grandezze dalle quali
dipende l’energia cinetica del moto rotatorio.
Conoscere la legge di conservazione dell’energia
meccanica e il suo ambito di validità.
Conoscere il significato di energia potenziale di un corpo
in un campo gravitazionale.
Conoscere il significato di velocità di fuga di un corpo in
un campo gravitazionale.
Le leggi che regolano le variazioni di pressione nei
liquidi e nei gas
L’esperienza di Torricelli
Il principio di Archimede
Utilizzare correttamente i concetti e le definizioni
di lavoro, energia cinetica, energia potenziale e
potenza nella risoluzione di quesiti e problemi.
Applicare il concetto di forza conservativa e di
forza non conservativa.
Calcolare l’energia cinetica di un corpo rigido in
moto rotatorio.
Risolvere problemi di meccanica applicando la
legge di conservazione dell’energia.
Utilizzare correttamente la definizione dio energia
potenziale di un corpo in un campo
gravitazionale.
Calcolare la velocità di fuga di un corpo in un
campo gravitazionale.
Riconoscere le caratteristiche fisiche dei fluidi
Utilizzare e applicare le leggi di Stevino e il
principio di Pascal
Determinare l’equilibrio idrostatico dei fluidi
U. Amaldi : “ La fisica di Amaldi – Idee ed esperimenti – “ vol 2 ed. Zanichelli
OBIETTIVI
UNITÀ
Conoscenze
Competenze
1. La temperatura
 Definizione operativa di temperatura.
 Termoscopi e termometri.
 Scale di temperatura Celsius e assoluta.
 La dilatazione lineare dei solidi.
 La dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi.
 Le trasformazioni di un gas.
 La legge di Boyle e le due leggi di Gay-Lussac.
 Il modello del gas perfetto e la sua equazione di
stato.
 Atomi, molecole e moli.
 La legge di Avogadro.
2. Il calore
 Calore e lavoro come forme di energia in
transito.
 Unità di misura per il calore.
 Capacità termica, calore specifico, potere
calorifico.
 Comprendere la differenza tra termoscopio e
termometro.
 Calcolare le variazioni di dimensione dei
corpi solidi e liquidi sottoposti a
riscaldamento.
 Riconoscere i diversi tipi di trasformazione di
un gas.
 Applicare le leggi di Boyle e Gay-Lussac alle
trasformazioni di un gas.
 Riconoscere le caratteristiche di un gas
perfetto e saperne utilizzare l’equazione di
stato.
 Comprendere le distinzioni tra atomi,
molecole, elementi, composti e conoscere le
loro proprietà.
 Utilizzare la legge di Avogadro.
 Comprendere come riscaldare un corpo con il
calore o con il lavoro.
 Distinguere tra capacità termica dei corpi e
calore specifico delle sostanze.
Calcolare la temperatura di equilibrio in un
calorimetro.
5. Il primo principio  Concetto di sistema termodinamico.
della termodinamica  L’energia interna di un sistema fisico.
 Il principio zero della termodinamica.
 Le trasformazioni termodinamiche.
 Il lavoro termodinamico.
 Enunciato del primo principio della
termodinamica.
 Le applicazioni del primo principio alle varie
trasformazioni termodinamiche.
 I calori specifici del gas perfetto.
 Comprendere le caratteristiche di un sistema
termodinamico.
 Distinguere le trasformazioni reali e quelle
quasistatiche.
 Riconoscere i diversi tipi di trasformazione
termodinamica e le loro rappresentazioni
grafiche.
 Calcolare il lavoro svolto in alcune
trasformazioni termodinamiche.
 Applicare il primo principio della
termodinamica nelle trasformazioni isoterme,
 L’equazione delle trasformazioni adiabatiche
quasistatiche.
isocòre, isòbare, cicliche.
 Calcolare il calore specifico di un gas.
6. Il secondo
principio della
termodinamica
 Il funzionamento delle macchine termiche.
 Enunciati di lord Kelvin e di Rudolf Clausius
del secondo principio della termodinamica.
 Il rendimento delle macchine termiche.
 Trasformazioni reversibili e irreversibili.
 Il teorema e il ciclo di Carnot.
 La macchina di Carnot e il suo rendimento.
 I cicli termodinamici in un motore di
automobile.
 Il frigorifero come macchina termica.
8. Le onde elastiche
 Caratteristiche delle onde.
 Onde trasversali e longitudinali.
 Il fronte d’onda.
 Onde periodiche.
 Lunghezza d’onda e periodo.
 Onde armoniche.
 Il principio di sovrapposizione e l’interferenza
delle onde.
.
 Comprendere e confrontare i diversi enunciati
del secondo principio della termodinamica e
riconoscerne l’equivalenza.
 Distinguere le trasformazioni reversibili e
irreversibili.
 Comprendere il funzionamento della
macchina di Carnot.
 Calcolare il rendimento di una macchina
termica.
 Comprendere il funzionamento di un motore a
scoppio.
 Calcolare le prestazioni delle macchine
frigorifere.
 Analizzare le caratteristiche di un’onda.
 Distinguere i vari tipi di onda.
 Determinare lunghezza d’onda, ampiezza,
periodo, frequenza di un’onda.