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Istituto Tecnico Industriale Statale Guglielmo Marconi
Anno scolastico 2014/2015 - Classe 1^ Sez. DI
PROGRAMMA CONSUNTIVO
Insegnanti: Gagliardi Mauro e Grippo Dario
UNITA’ DI APPRENDIMENTO
UNITA’ APPRENDIMENTO 1
IL METODO SPERIMENTALE
Materia: FISICA E LABORATORIO
CONTENUTI
Introduzione alla Fisica: il campo d’indagine della Fisica.
Descrizione della natura tramite il metodo scientifico.
Galileo Galilei e fasi del metodo sperimentale.
GRANDEZZE FISICHE E MISURA Grandezze fisiche fondamentali e derivate
DI GRANDEZZE FISICHE;
Grandezze fisiche: criteri operativi di confronto e di somma.
TEORIA DELL’ERRORE
Il mondo delle misure: grandezze fisiche e concetto di misura; Unità di misura; il Sistema Internazionale delle unità di misura.
Strumenti di misura di grandezze fisiche; caratteristiche fondamentali di uno strumento di misura (portata, costante, sensibilità, carta
d’identità di una serie di strumenti)
Misure dirette ed indirette; misure con strumenti analogici e digitali.
Misure dirette di alcune grandezze fisiche: lunghezza, intervallo di
tempo, massa.
Misure indirette di grandezze fisiche: densità di un corpo omogeneo, forza peso.
Prefissi unità di misura (multipli e sottomultipli); come esprimere il
risultato di una misura in notazione scientifica ed esponenziale;
operazioni con essi; ordine di grandezza di un numero; cifre significative.
Determinazione dell’errore nella misura diretta singola e nella misura diretta ripetuta; errore assoluto ed errore relativo.
Misure di un intervallo di tempo: periodo di oscillazione di un pendolo; valore medio di una serie di misure; errore assoluto calcolato
come semidispersione massima; intervallo di fiducia come risultato
di una operazione di misura; concetto di compatibilità di intervalli di
fiducia.
Cenni su classificazione degli errori: errori accidentali e sistematici.
Determinazione dell’errore nella misura indiretta; teoria elementare
di propagazione dell’errore nelle operazioni di somma,differenza,
prodotto, quoziente ed elevamento a potenza.
Misure indirette: propagazione degli errori in questo tipo di misure
(nelle somme e differenze, nelle moltiplicazioni e nelle divisioni).
GRANDEZZE SCALARI E VET- Concetto e definizione di vettore; elementi di un vettore.
TORIALI
Grandezze fisiche scalari e vettoriali; grandezze vettoriali e loro
rappresentazione con segmenti orientati; cenni di calcolo vettoriale; operazioni di somma e differenza con i vettori; somma di vettori
con il metodo grafico; metodo punta-coda; regola del parallelogramma; scomposizione di un vettore rispetto ad un riferimento
cartesiano (uso delle funzioni matematiche seno e coseno per il
calcolo delle componenti).
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MODELLI E LEGGI FISICHE; I modelli matematici e le leggi fisiche; relazioni di proporzionalità
RELAZIONI DI PROPORZIONA- diretta, di proporzionalità lineare, di proporzionalità inversa, di proLITA’
porzionalità diretta ed inversa al quadrato
Costante elastica di una molla (relazione di proporzionalità diretta
tra due grandezze fisiche); legge di Hooke, applicazione teoria
dell’errore.
La legge fisica di proporzionalità diretta nel piano cartesiano; grafici cartesiani e scelta del fattore di scala; cenni su operazioni di interpolazione ed estrapolazione.
UNITA’ APPRENDIMENTO 2
FORZE; STATICA DEL PUNTO Concetto di Forza; forze fondamentali e non fondamentali; esempi
MATERIALE E DEL CORPO di forze fondamentali gravitazionali, elettrostatiche ed elettromagnetiche; forze non fondamentali: forze di attrito.
RIGIDO
Scomposizione di un vettore in riferimento ad un sistema di assi
cartesiani; metodo grafico e metodo analitico (uso elementare delle funzioni seno e coseno); concetto di risultante ed equilibrante di
un sistema di forze.
Modello di punto materiale e di corpo rigido; concetto di vincolo e
reazioni vincolari.
Condizioni di equilibrio di un punto materiale.
Condizioni di equilibrio di un corpo rigido non vincolato con forze
parallele; condizioni di equilibrio di un corpo rigido vincolato con
forze parallele; momento di una forza; coppia di forze; baricentro
di un corpo rigido.
Cenni sulle macchine semplici: leve, piano inclinato, carrucola.
Condizioni di equilibrio di un punto materiale su piano inclinato: determinazione della forza equilibrante e della reazione vincolare.
Le forze di attrito radente statico e dinamico.
UNITA’ APPRENDIMENTO 3
CINEMATICA
LABORATORIO
UNITA’ APPRENDIMENTO 1
Cinematica: la relatività del concetto di moto e sistemi di riferimento per il moto rettilineo.
Il moto rettilineo uniforme: principio di funzionamento della rotaia a
cuscino d’aria; relazione tra spostamento ed intervallo di tempo.
Le grandezze fisiche della cinematica: definizione di traiettoria,
spostamento, velocità, velocità media e velocità istantanea.
La legge oraria del moto rettilineo uniforme; il moto rettilineo uniforme nel piano cartesiano: grafico s = f(t); significato fisico della
pendenza della semiretta.
Il moto di caduta libera; il moto rettilineo uniformemente accelerato
(leggi orarie nelle situazioni s0 = 0; v0 = 0; t0 = 0).
1) Introduzione al laboratorio (normativa); comportamenti di sicurezza.
2) Le grandezze fisiche fondamentali; caratteristiche degli strumenti di misura
3) Le proprietà gravitazionali della massa
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4) Misure ed incertezze; concetto di compatibilità di una serie di
misure sperimentali
5) Misure dirette: intervallo di tempo; analisi compatibilità delle
misure
6) Misure indirette: costante elastica di una molla; misure di densità di un corpo; analisi compatibilità delle misure
UNITA’ APPRENDIMENTO 2
7) Somma di Forze ed equilibrio del punto materiale
8) Il piano inclinato
9) Momento meccanico ed equilibrio alla rotazione
10) Equilibrio del corpo rigido
11) Le macchine semplici: leve, carrucole fisse e mobili (cenni)
UNITA’ APPRENDIMENTO 3
12) Il dispositivo sperimentale per l’analisi del moto rettilineo: la
rotaia a cuscino d’aria
13) Il moto rettilineo uniforme su rotaia a cuscino d’aria: rilevazione ed elaborazione dati; i grafici cartesiani s = f(t)
14) Il moto di caduta libera
15) Il moto rettilineo uniformemente accelerato su rotaia a cuscino
d’aria: rilevazione ed elaborazione dati; i grafici cartesiani s =
f(t) e v = f(t)
il docente: prof. Gagliardi Mauro
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il docente: prof. Grippo Dario
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Studenti Classe 1^DI
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Verona, 30 maggio 2015
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