Classe 4^A Materia Fisica Anno scolastico 2012/13 Prof . Senesi Folco PROGRAMMA SVOLTO ARGOMENTI SVOLTI I PRINCIPI DELLA DINAMICA La dinamica, il primo principio della dinamica (principio d'inerzia), i sistemi di riferimento inerziali, il principio di relatività galileiana, il moto di un oggetto sul quale agisce una forza costante. Il secondo principio della dinamica (legge fondamentale della dinamica), le unità di misura della massa e della forza, la massa inerziale. Il terzo principio della dinamica (principio di azione e reazione). LE FORZE E IL MOVIMENTO La forza peso e la caduta libera, la massa e la forza peso, il moto sul piano inclinato, il moto dei proiettili. La forza centripeta, la forza centrifuga apparente, il moto armonico di una molla, il pendolo. LA CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA MECCANICA Ripasso delle grandezze fondamentali: l’energia, il lavoro di una forza costante parallela allo spostamento, il lavoro di una forza variabile, definizione di forze conservative e dissipative, definizioni di potenza, energia cinetica ed energia potenziale; il teorema dell’energia cinetica, la conservazione dell’energia meccanica, la conservazione dell’energia totale. LA CONSERVAZIONE DELLA QUANTITA’ DI MOTO E DEL MOMENTO ANGOLARE La quantità di moto, la legge di conservazione della quantità di moto. L’impulso di una forza, i principi della dinamica e la legge di conservazione della quantità di moto. Gli urti su una retta. STATICA E DINAMICA DEI FLUIDI La densità, la pressione e le sue unità di misura; il principio di Pascal, la legge di Stevino e la legge di Archimede; applicazioni: torchio idraulico, vasi comunicanti e galleggiamento; la pressione atmosferica; la portata, l’equazione di continuità, i regimi stazionari, la legge di Bernoulli. LA TEMPERATURA Il termometro; la dilatazione lineare e volumica dei solidi, la dilatazione dei fluidi; le trasformazioni dei gas, le leggi di Gay-Lussac, la legge di Boyle; il gas perfetto e l’equazione di stato; atomi e molecole. IL CALORE Calore, lavoro ed energia; capacità termica e calore specifico, il calorimetro; propagazione di calore: conduzione, convezione e irraggiamento. LA TEORIA MICROSCOPICA DELLA MATERIA La pressione del gas perfetto, la temperatura dal punto di vista microscopico, l’energia interna, l’equazione di stato di van der Waals, energia interna per gas, liquidi e solidi. I CAMBIAMENTI DI STATO I passaggi tra stati di aggregazione, fusione e solidificazione, vaporizzazione e condensazione, calori latenti, il vapor saturo e la sua pressione, condensazione e temperatura critica, vapore acqueo e umidità relativa, sublimazione. I PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA Scambi di energia e energia interna; trasformazioni quasistatiche, lavoro termodinamico; il primo principio dell’energia, enunciato e applicazioni alle varie trasformazioni, calori specifici del gas perfetto, trasformazioni adiabatiche; macchine termiche e secondo principio: enunciati di Kelvin, di Clausius e tramite il rendimento; trasformazioni reversibili, teorema di Carnot e ciclo di Carnot, cenni sul motore a scoppio e sul frigorifero. ENTROPIA E DISORDINE Disuguaglianza di Clausius, definizione di entropia, entropia per sistemi isolati e non, relazione tra entropia e disordine, quarto enunciato del secondo principio della termodinamica. LE ONDE ELASTICHE Le onde, onde trasversali e longitudinali, fronti d’onda, onde periodiche e onde armoniche, interferenza. IL SUONO Le onde sonore, il suono e sue caratteristiche, limiti di udibilità, l’eco, onde stazionarie e modi normali, i battimenti, l’effetto Doppler. PERCORSO DI RECUPERO PER GLI STUDENTI IN SOSPENSIONE DI GIUDIZIO Gli studenti che si trovano in situazione di sospensione di giudizio dovranno sostenere una verifica presumibilmente nei primi giorni del mese di settembre. Al fine di curare la propria preparazione per questa disciplina, è consigliato uno studio accurato di ogni parte del programma sopra esposto. Si consiglia di porre particolare attenzione alla conoscenza e all’uso delle grandezze fisiche e delle loro unità di misura; pertanto si suggerisce di svolgere molti esercizi volti al calcolo numerico e al passaggio tra le varie unità di misura. Questo aspetto è fondamentale per una buona comprensione e per acquisire le abilità necessarie per ben operare in ogni ramo della fisica. Consolidati gli aspetti sopra detti, proseguire nello studio delle parti specifiche acquisendo conoscenze ma senza tralasciare gli esercizi e curando l’analisi dei risultati ottenuti e la loro conformità con quanto previsto dalle teorie e dalla normale percezione. Per quel che riguarda esercizi, test e prove di verifica e sufficiente svolgere quanto proposto nel libro di testo alla fine di ogni unità e quel che è stato proposto in classe nel corso dell’anno. Data 08/06/2013 Il docente Gli studenti