Programmazione di Matematica e Fisica 5A prof.ssa N.Andreuzzi Programmazione a.s. 2014/15 Periodo Sett. Matematica Introduzione all’analisi matematica Le origini del calcolo infinitesimale. Topologia della retta reale: intorni, intervalli, punti di accumulazione. Proprietà fondamentali delle funzioni reali: funzioni pari e dispari, funzioni monotone, funzioni inverse, funzioni periodiche. Successioni e principio di induzione Richiami sulle successioni anche definite per ricorrenza. Progressioni aritmetiche e geometriche. Il principio di induzione. VERIFICA Ott. Limiti e continuità Limiti finiti ed infiniti: definizioni, esempi ed applicazioni. Teoremi e operazioni sui limiti. Calcolo di limiti: forme indeterminate, limiti notevoli. Asintoti di una curva. VERIFICA Fisica Ripasso del Campo Elettrico e Campo Magnetico cariche elettriche e legge di Coulomb Electric fields (CLIL) il flusso del campo elettrico e il teorema di Gauss la circuitazione del campo elettrico moto di cariche nel campo elettrico energia potenziale e potenziale elettrico corrente elettrica: genesi e interpretazione - Electromagnetic Induction (CLIL) - Nov Dic. Limiti e continuità Funzioni continue. Punti di discontinuità di una funzione. Proprietà delle funzioni continue. Limiti di successioni Il numero ”e”. Limiti delle progressioni. Le serie numeriche (cenni). VERIFICA microscopica resistenza e forza elettromotrice circuiti elettrici in corrente continua leggi di Ohm effetto Joule Interaction between magnetism and electric current (CLIL) Lorentz ‘s Force (CLIL) flusso e circuitazione del campo magnetico proprietà magnetiche della materia (CLIL) - An introduction to Electromagnetic Induction Induced current and induced emf Faraday’s Experiments Laws of Induction magnetic flux Faraday-Neumann Law Lenz’s Law emf induced in a moving Conductor Applications of induction Electricity Generators: the alternating current generator, the Trasformer Applications of Electromagnetic Induction: Eddy current, magnetic brakers, magnetic heaters Further Applications of Induction: induction microphones, magnetic tape heads and hard drives, ground fault circuit interrupters VERIFICA Electromagnetic Waves (CLIL) Variable electric fields generate magnetic fields Propagation of electromagnetic fields Maxwell’s equations Light and electromagnetism – Hertz’s experiment The propagation of electromagnetic waves The electromagnetic spectrum VERIFICA Ripasso e Verifica di recupero Genn. Ripasso e Verifica di recupero Programmazione di Matematica e Fisica 5A prof.ssa N.Andreuzzi Derivate e applicazioni Genn. Derivata di una funzione in un punto: definizione e significato geometrico. La funzione derivata. Relazione tra continuità e derivabilità. Operazioni con le derivate e regole di derivazione. Derivate successive. Punti di non derivabilità. Il differenziale: definizione e significato geometrico. - Teoria della relatività ristretta esperimento di Michelson-Morley indipendenza della luce dal sistema di riferimento primo aspetto della crisi della fisica classica i nuovi postulati di Einstein le trasformazioni di Lorentz la contrazione delle lunghezze e la dilatazione dei tempi gli invarianti relativistici quantità di moto, massa ed energia VERIFICA VERIFICA Derivate e applicazioni Febb. Teoremi fondamentali del calcolo differenziale. Funzioni crescenti, decrescenti, analisi dei punti stazionari. Concavità di una curva. Punti di flesso. Grafico di una funzione. - Dalla fisica classica a quella moderna l’ipotesi atomica i raggi catodici e i raggi X gli esperimenti di Millikan e Thomson i modelli atomici e gli spettri a righe. Altro aspetto della crisi della fisica classica Problemi di ottimizzazione. VERIFICA VERIFICA Integrali e applicazioni Mar. Origine del calcolo integrale: il problema dell’area. Integrale indefinito e sue proprietà. Integrali immediati. Metodi di integrazione. Integrale definito e sue proprietà. Teoremi del calcolo Integrale. Calcolo di aree e volumi. Integrali impropri. - VERIFICA - Introduzione alla fisica quantistica il problema del corpo nero e l’ipotesi di Planck Einstein e l’effetto fotoelettrico l’effetto Compton l’atomo quantistico di Bohr l’ipotesi di De Broglie la nascita della nuova meccanica quantistica Schroedinger e Heisenberg e le due versioni della teoria Il principio indeterminazione e le sue conseguenze I numeri quantici e l’atomo di idrogeno Il principio di Pauli e l’interpretazione della tavola periodica VERIFICA Equazioni differenziali Apr. Equazioni differenziali del primo e secondo ordine: definizioni, principali proprietà. Risoluzione di semplici equazioni, esempi significativi dalla fisica ( equazione di Newton) VERIFICA Geometria analitica dello spazio - Cenni di relatività generale critica al concetto di forza massa inerziale e massa gravitazionale il principio di equivalenza la curvatura dello spazio-tempo considerazioni qualitative sul rapporto tra massa e struttura dello spazio-tempo cenni alle geometrie non euclidee VERIFICA - Coordinate cartesiane nello spazio. Equazioni del piano, della retta. Equazione della superficie sferica. Mag. Distribuzioni di probabilità Variabili aleatorie discrete e distribuzioni di probabilità. Valore medio. Varianza e deviazione standard. Distribuzione binomiale. Distribuzione di Poisson. Variabili aleatorie e distribuzioni continue. Distribuzione uniforme, esponenziale e normale Giu. Grottaferrata, 20 ottobre 2014 Conclusioni e verifica finale - Astrophysics and Cosmology (CLIL) the most important star for mankind: the Sun stars and galaxies radio astronomy and mysterious, distant galaxies an expanding universe the Bing Bang Theory The future of the Universe Conclusioni e verifica finale L’Insegnante