A.S. 2013/2014 I.I.S. “N.MACHIAVELLI” PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA (prof. M. Adobbati) Le grandezze: • • • • grandezze fisiche e loro misura il Sistema Internazionale, unità di misura, intervallo di tempo, lunghezza, massa. Conversione tra multipli e sottomultipli di grandezze fisiche. Strumenti di misura e loro caratteristiche, misure dirette e indirette. Strumenti matematici: • • • • • rapporti, proporzioni, percentuali grafici, proporzionalità diretta e inversa proporzionalità quadratica potenze di dieci equazioni. Elaborazione dei dati sperimentali: • • • • • errore sistematico ed errore casuale errore di sensibilità valore medio e calcolo dell’errore nelle misure dirette arrotondamento, cifre significative, notazione scientifica calcolo dell’errore nelle misure indirette. Le forze: • • • • misura delle forze, somma delle forze i vettori, operazioni con i vettori forza peso e massa la forza d’attrito, la forza elastica. Equilibrio dei solidi: • • • • • • • punto materiale e corpo rigido equilibrio di un punto materiale equilibrio su di un piano inclinato effetto di più forze su un corpo rigido, momento di una forza equilibrio del corpo rigido le leve il baricentro. Classe I A Equilibrio dei fluidi: • • • • solidi, liquidi e gas la pressione, pressione nei liquidi, forza peso nei liquidi la spinta di Archimede la pressione atmosferica, misura della pressione atmosferica. Cinematica: • • • • velocità e sistemi di riferimento moto rettilineo, velocità media grafico spazio-tempo moto rettilineo uniforme Libro di testo: Ugo Amaldi, “ L’Amaldi 2.0” edizione blu, vol. unico, Zanichelli editore. L’insegnante Gli studenti A.S. 2013/2014 I.I.S. “N.MACHIAVELLI” PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA (prof. M. Adobbati) Cinematica 1 : • • • • velocità e sistemi di riferimento moto rettilineo, velocità media grafico spazio-tempo moto rettilineo uniforme Cinematica 2 : • • • • moti accelerati velocità istantanea e accelerazione media grafico velocità-tempo moto uniformemente accelerato I moti nel piano: • • • • • Vettore posizione e spostamento Vettore velocità Moto circolare uniforme Moto armonico La composizione dei moti I principi della dinamica: • • • • • La dinamica e il primo principio Sistemi inerziali Effetto delle forze e secondo principio La massa Principio di azione e reazione Le forze e il movimento: • • • • • Caduta libera Forza peso e massa Pino inclinato Forza centripeta Moto armonico Classe II A L’energia: • • • • • Lavoro, potenza, energia Energia cinetica Energia potenziale gravitazionale ed elastica Conservazione dell’energia meccanica Conservazione dell’energia totale Temperatura e calore: • • • • • • • Il termometro Dilatazione lineare e volumica dei solidi Dilatazione dei liquidi La legge di Boyle Calore, lavoro, energia in transito Capacità termica e calore specifico Il calorimetro Libro di testo: Ugo Amaldi, “ L’Amaldi 2.0” edizione blu, vol. unico, Zanichelli editore. L’insegnante Gli studenti A.S. 2013/2014 I.I.S. “N.MACHIAVELLI” Cl. III A PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA (prof. M. Adobbati) MECCANICA E PRINCIPI DI CONSERVAZIONE: Le leggi del moto: il moto rettilineo, il moto in due e tre dimensioni, il punto materiale e il corpo rigido (moti ed equilibrio) Moti circolari e oscillatori: il moto circolare, il moto armonico, il pendolo Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali: la legge di composizione classica di spostamenti, velocità, accelerazione; la relatività galileiana; forze apparenti nei sistemi di riferimento in moto traslatorio accelerato e circolare L’ energia meccanica: lavoro ed energia cinetica, forze conservative ed energia potenziale, il principio di conservazione dell’energia, lavoro ed energia nei moti dei fluidi (equazione di continuità, teorema di Bernoulli e di Torricelli) La quantità di moto e gli urti: impulso e quantità di moto, il teorema dell’impulso, la conservazione della quantità di moto, gli urti, urti elastici in una e due dimensioni, centro di massa e moto di un sistema di particelle Momento di una forza, momento angolare e moto rotatorio: momento angolare e cause della sua variazione, momento d’inerzia e momento angolare di un corpo esteso, la conservazione del momento angolare, la dinamica rotazionale di un corpo rigido; energia cinetica, lavoro e potenza nel moto rotatorio ASTRONOMIA: Parte storica Leggi di Keplero, Newton e legge di gravitazione universale Esperimento di Cavendish Il campo gravitazionale L’ energia potenziale gravitazionale Velocità, periodo ed energia di pianeti e satelliti TERMODINAMICA: I gas e la teoria cinetica: un approccio macroscopico ai sistemi gassosi, l’equazione di stato dei gas perfetti, modello molecolare dei gas perfetti, velocità quadratica media e temperatura, l’energia cinetica media Il primo principio della termodinamica: Joule e calorie, sistemi e trasformazioni termodinamiche, il lavoro termodinamico, primo principio e conservazione dell’energia Libro di testo: Caforio – Ferilli, “Fisica! Le regole del gioco” vol. 1, Le Monnier scuola editore. L’insegnante Gli studenti A.S. 2013/2014 I.I.S. “N.MACHIAVELLI” PROGRAMMA SVOLTO DI MATEMATICA (prof. M. Adobbati) MATRICI: Nozioni fondamentali Algebra delle matrici Determinanti di matrici quadrate Inversa di una matrice Rango di una matrice SISTEMI LINEARI: Nozioni fondamentali Il metodo di eliminazione Matrici e sistemi lineari Il metodo di Gauss Sistemi di n equazioni in n incognite Metodo della matrice inversa e regola di Cramer Sistemi di m equazioni in n incognite Teorema di Rouché-Capelli IL PIANO CARTESIANO: Coordinate cartesiane nel piano Il metodo analitico Area di un poligono convesso Traslazione del sistema di riferimento GONIOMETRIA: Archi ed angoli Le funzioni goniometriche Grafici delle funzioni goniometriche Inverse delle funzioni goniometriche Applicazioni: coefficiente angolare di una retta, coordinate polari nel piano TRIGONOMETRIA: Generalità. Triangoli rettangoli Teoremi sui triangoli qualsiasi VETTORI: Concetti fondamentali Componenti cartesiane L’algebra dei vettori Prodotto scalare Prodotto vettoriale Dipendenza lineare Classe III A FUNZIONI E SUCCESSIONI: Nozioni fondamentali sulle funzioni Rappresentazione cartesiana di una funzione Principali caratteristiche delle funzioni Ricerca degli zeri di una funzione Principio di induzione Successioni numeriche: definizione analitica e ricorsiva Successioni limitate e monotone Progressioni aritmetiche e geometriche con le loro proprietà DISEQUAZIONI: Disequazioni algebriche (ripasso dal biennio) Equazioni e disequazioni con valori assoluti Equazioni e disequazioni irrazionali LA RETTA (richiami e approfondimenti): Retta passante per l’origine Retta in posizione generica Formule notevoli Fascio di rette generato da due rette LA PARABOLA: La parabola nel piano cartesiano Posizioni reciproche tra retta e parabola La parabola e le sue applicazioni Fasci di parabole LA CIRCONFERENZA: Equazione della circonferenza Rette e circonferenze Circonferenze nel piano cartesiano La circonferenza e le sue applicazioni Fasci di circonferenze L’ELLISSE: L’ellisse come luogo geometrico L’equazione dell’ellisse Ellisse riferita al centro e agli assi Ellisse riferita a rette parallele ai suoi assi Applicazioni grafiche Libro di testo: Baroncini-Manfredi-Fragni: “Lineamenti. MATH blu ” vol. 3-4 Ghisetti e Corvi ed. L’insegnante Gli studenti A.S. 2013/2014 I.I.S. “N.MACHIAVELLI” PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA (prof. M. Adobbati) Cl. IV A TERMODINAMICA: Macchine frigorifere, l’entropia di Clausius, entropia e II principio, entropia e disordine OSCILLAZIONI E ONDE: Oscillazioni armoniche e grandezze caratteristiche di un’onda, la funzione d’onda, il principio di sovrapposizione; diffrazione, riflessione, rifrazione e la loro interpretazione utilizzando il principio di Huygens ACUSTICA: Caratteristiche fondamentali delle onde sonore, effetto Doppler, le onde stazionarie e la risonanza OTTICA: Introduzione storica sulla misura della velocità della luce e sul modello corpuscolare e ondulatorio, fase d’onda e cammino ottico, interferometro di Young, diffrazione e reticoli, polarizzazione della luce ELETTROSTATICA: Carica elettrica e interazione tra corpi elettrizzati, conduttori e isolanti, legge di Coulomb, il campo elettrico, il teorema di Gauss e i campi generati da varie distribuzioni di carica, l’esperimento di Millikan e la quantizzazione della carica Energia potenziale elettrica e potenziale elettrico, le superfici equipotenziali, i condensatori e la capacità, sistemi di condensatori, energia immagazzinata in un condensatore CORRENTI ELETTRICHE: La conduzione nei solidi, la corrente elettrica, la forza elettromotrice e la resistenza; circuiti a corrente continua, strumenti di misura delle grandezze elettriche, i circuiti RC, la potenza dissipata per effetto Joule, l’estrazione di elettroni da un metallo Pile e accumulatori, le soluzioni elettrolitiche e l’elettrolisi, le leggi di Faraday, la conduzione elettrica nei gas, correnti elettriche attraverso il vuoto MAGNETISMO: Campi magnetici generati da magneti e correnti, interazioni magnetiche tra correnti elettriche, il vettore B, campo magnetico di alcune distribuzioni di corrente e teorema di Ampere, forze magnetiche sulle correnti e sulle cariche in movimento, momento meccanico su una spira percorsa da corrente, le proprietà magnetiche della materia. Libri di testo: Ugo Amaldi, “La fisica di Amaldi”, vol. 1 e 2, Zanichelli editore. L’insegnante Gli studenti A.S. 2013/2014 I.I.S. “N.MACHIAVELLI” Classe IV A PROGRAMMA SVOLTO DI MATEMATICA (prof. M. Adobbati) L’IPERBOLE: Ripasso delle caratteristiche principali L’iperbole equilatera La funzione omografica Iperbole riferita a rette parallele ai suoi assi Applicazioni grafiche GONIOMETRIA E TRIGONOMETRIA: FORMULE GONIOMETRICHE Ripasso elementi di goniometria Angoli associati Formule di addizione, sottrazione, duplicazione, bisezione, parametriche razionali, prostaferesi, Werner IDENTITA’ ED EQUAZIONI GONIOMETRICHE I grafici delle funzioni goniometriche Identità goniometriche Equazioni goniometriche DISEQUAZIONI GONIOMETRICHE TRIGONOMETRIA: Risoluzione di triangoli rettangoli Teoremi trigonometrici e applicazione ai problemi ed alla risoluzione dei triangoli qualunque GEOMETRIA SOLIDA: Rette e piani nello spazio Angoloidi, solidi notevoli, solidi di vario tipo Misure di aree Equivalenza dei solidi e principio di Cavalieri Volumi dei solidi di vario tipo Problemi di geometria inerenti le superfici e i volumi dei solidi LE FUNZIONI ESPONENZIALE E LOGARITMICA: La funzione esponenziale Equazioni e disequazioni esponenziali La funzione logaritmica Equazioni e disequazioni logaritmiche I NUMERI COMPLESSI: Numeri immaginari Numeri complessi Le equazioni di II grado a coefficienti reali Rappresentazione geometrica dei numeri complessi Forma trigonometrica Forma esponenziale Equazioni algebriche e numeri complessi CALCOLO COMBINATORIO: Permutazioni semplici e con ripetizione Disposizioni semplici e con ripetizione Combinazioni semplici e con ripetizione Coefficienti binomiali, potenza di un binomio, binomio di Newton Libro di testo: Baroncini-Manfredi-Fragni: “Lineamenti. MATH blu ” vol. 3-4 Ghisetti e Corvi ed. L’insegnante Gli studenti