Riepilogo Attività Registro di Classe Equazione di un`onda che si

Riepilogo Attività Registro di Classe
Classe: 4G LICEO SCIENTIFICO LABRIOLA
Docente: MARCO LITTERIO
Anno: 2015/2016
Materia: FISICA
Equazione di un'onda che si propaga tramite animazione attiva di una slider di geogebra. Formula dell'equazione d'onda e
significato dei parametri. Lunghezza d'onda.
La forza elastica e la legge di Hooke. Formula vettoriale e formula per la componente x. Schema grafico di un oscillatore
armonico orizzontale. Diagramma delle forze.
Elementi costitutivi del laboratorio RTL. Il sensore di posizione: specifiche. Assemblaggio dell'esperimento dell'oscillatore
verticale. Introduzione all'interfaccia grafica di LoggerPro ed esempio di acquisizione dati per l'oscillatore verticale.
Allestimento dell'esperimento sull'oscillatore armonico: materiali, strumenti con le loro caratteristiche, interfacce e software
per il laboratorio RTL Discussione fenomenologica sulla legge del periodo per l'oscillatore armonico. Analisi dimensionale.
Esempio di acquisizione dei dati con LoggerPro. Grafici (posizione, forza) e (tempo, posizione). Esempio di oscillatore
smorzato.
Il ruolo dei modelli con esempi di punto materiale e corpo rigido. Necessità del modello di onda e fenomeni in cui si applica.
Analisi qualitativa di diffrazione, sovrapposizione e interferenza.
Traslazione di una funzione e formula generale del moto traslatorio di una funzione (propagazione di un'onda tipo
impulso). Propagazione di un impulso e principio di sovrapposizione: modellizzazione matamatica con geogebra.
Onde armoniche: descrizione matematica. Onde longitudinali e onde trasversali. Indipendenza della frequenza dall'ampiezza.
Onde stazionarie. Caratteristiche del suono: intensità, frequenza e timbro. Armoniche e sviluppo di Fourier. Esperimento
virtuale con simulazione del Phet su Fourier. Osservazioni fenomenologiche al pianoforte.
La fase di un'onda: significato fisico e espressione matematica. Fase iniziale. Ampiezza e frequenza in acustica. Lo spettro
delle onde elettromagnetiche. La curva di emissione del Sole (solo caratteristiche del grafico).
Limiti fisiologici di udibilità dell'orecchio umano. Intensità del suono e livello di intensità sonora: il decibel. Dipendenza
dell'intensità dalla distanza. Energia e potenza raccolte. Onde sonore: scala musicale naturale e scala ben temperate.
Interferenza nel piano da sorgenti puntiformi, in fase, di stessa lunghezza d'onda. Dimostrazione della formula dei
battimenti. Effetto Doppler
Osservazioni fenomenologiche su diffrazione da filamento e interferenza da reticoli. Diffrazione da filamento: verifica
sperimentale della formula per la posizione della prima frangia scura (discussione della approssimazione sen x circa = tg x)
Analisi della diffrazione e sintesi degli aspetti fenomenologici. Descrizione del modello fisico-matematico.
Interferenza da doppia fenditura: modello e descrizione della fenomenologia. Analisi delle caratteristiche delle figure di
interferenza da due fenditure e da reticolo. Calcolo della posizione delle frange luminose nell'esperimento di Young. Sintesi
delle formule per diffrazione da singole fenditura, da interferenza alla Young e per reticolo Figura di diffrazione da
ostacolo/apertura circolare.
Aspetti concettuali e formali dei modelli di raggio di luce e di onda e caratteristiche della loro rappresentazione simbolica.
Potere risolutivo, criterio di Rayleigh. Esercizio n. 59 pag. 527
Forza di Newton e forza di Coulomb. Forza di Coulomb in presenza di un dielettrico. Costanti dielettriche. Esercizi di calcolo
della forza risultante in sistemi di più cariche allineate e non. campo elettrico della carica puntiforme e della lastra piana;
vettori sul piano cartesiano con e senza versori (2D e 3D) Modello atomico di Rutherford.
Principio di sovrapposizione. Campo del dipolo elettrico. Lastra piana indefinita. Densità superficiale di carica.
Effetto bordo. Campo di due lastre piane parallele. Problema della pallina carica appesa ad una molla fra due
lastre cariche.
Definizione di flusso del campo elettrico. Esempi di calcolo del flusso attraverso cubo e cilindro Enunciato legge di
Gauss Dimostrazione legge di Gauss per carica puntiforme. Applicazione Gauss a calcolo del campo elettrico della lastra
piana carica Campo elettrico di due lastre piane. Effetto bordo. Energia potenziale elettrica. Calcolo nel caso delle lastre
piane: campo uniforme. Analogia con forza peso.
Notazione e strategia per il calcolo dell'energia potenziale di due cariche puntiformi. Potenziale elettrico, lastre piane e
sorgente puntiforme. Risolto problema membrana cellulare.
Conservazione dell'energia per le cariche in moto in campo elettrico uniforme. Definizione elettronvolt.
Conduttori ed isolanti. Definizione di corrente elettrica. 1° legge di Ohm. 2° legge di Ohm. Descrizione microscopica della
corrente elettrica. Richiami alla teoria cinetica: velocità quadratica media. Scrittura simbolica di un circuito elettrico.
Elementare.
Effetto e legge di Joule. Ripasso legge fondamentale della calorimetria. Circuiti serie e parallelo. Laboratorio fenomenologico
con lampadine.
Capacità elettrica. Capacità del condensatore a facce piane parallele. Processi di carica e scarica del condensatore: analisi
fenomenologica e considerazioni energetiche. Risoluzione esercizio su carica del flash. Intensità di corrente nel circuito RC.
Preparazione all'esperimento del circuito RC: descrizione dell'apparato sperimentale, esempio di acquisizione dei dati.
Introduzione al magnetismo: campo magnetico terrestre, aghi magnetici e linee di campo. Legge di Biot-Savart. Esperienze
fenomenologiche su magnetismo: linee di campo, comportamento magnetico dei materiali (ferro, rame, alluminio, vetro,
legno). Magnetizzazione per induzione (temporanea) e per strofinio. Non separabilità dei poli magnetici. Laboratorio
fenomenologico: campo magnetico del filo rettilineo; forza magnetica su filo rettilineo. Legge della forza magnetica su filo
rettilineo, formula del prodotto vettoriale. Forza fra fili paralleli percorsi da corrente.
Il solenoide, linee di campo, intensità del campo magnetico all'interno. Problemi sul campo magnetico del solenoide.
Momento magnetico di una spira. Legge di Ampere con applicazioni.