Liceo Classico “Platone”
Roma
Programma di fisica
Classe V A
A.S. 2012/13
Prof. Giandomenico Madeo
Modulo 1
Termologia
La temperatura. Costruzione del termometro. La scala Celsius. Il kelvin.
La dilatazione termica lineare dei solidi e il coefficiente di dilatazione lineare. La dilatazione
volumica dei solidi e dei liquidi; la relazione tra i coefficienti di dilatazione volumica con il
coefficiente di dilatazione lineare.
Il gas perfetto. Lo stato di un gas. Trasformazione di un gas. La trasformazione isobara e la prima
legge di Gay-Lussac. La costante α di dilatazione volumica per i gas perfetti . La trasformazione
isoterma e la legge di Boyle. La trasformazione isocora e la seconda legge di Gay- Lussac.
L’equazione di stato del gas perfetto.
I passaggi di stato. Andamento della temperatura in funzione del tempo di un sistema che subisce i
passaggi di stato.
L’energia scambiata da un corpo e la sua variazione di temperatura: l'equazione fondamentale della
calorimetria. Il calore specifico. La caloria.
Trasferimento di energia a un corpo mediante il calore e il lavoro. L’esperimento di Joule e
l'equivalente meccanico della caloria.
I meccanismi di trasferimento del calore: la conduzione, la convezione.
Il modello del gas perfetto visione microscopica e macroscopica di un gas perfetto. Interpretazione
microscopica della pressione, dell’energia cinetica media delle molecole e della temperatura di un
gas perfetto. L’energia interna del gas perfetto.
Trasformazione termodinamiche reali e quasistatiche. Rappresentazione della trasformazione
isobara, isoterma e isocora nel piano p-V. Il lavoro termodinamico. Convenzioni per il segno del
lavoro e del calore scambiato da una macchina con l'ambiente esterno. Interpretazione grafica nel
piano p-V del lavoro in una trasformazione termodinamica.
Il primo principio della termodinamica. Applicazione del primo principio della termodinamica alle
trasformazioni isocore, isobare, isoterme, cicliche e adiabatiche.
Il ciclo di Carnot. Il rendimento di una macchina termica. Il teorema di Carnot. Il secondo principio
della termodinamica: enunciati di Lord kelvin e di Clausius (senza la dimostrazione
dell'equivalenza tra i due enunciati).
Modulo 2
Elettromagnetismo
Elettricità
Fenomeni di elettrizzazione per strofinio e per contatto. Conduttori ed isolanti. Induzione
elettrostatica. Interpretazione microscopica dei fenomeni di elettrizzazione. La carica elettrica.
L’elettroscopio a foglie.
La forza tra due cariche elettriche: la legge di Coulomb. La costante dielettrica. Il principio di
sovrapposizione per il calcolo delle forza totale esercitata da più cariche.
Il concetto di campo. Il campo elettrico. Definizione del vettore campo elettrico. Il campo elettrico
generato da una carica puntiforme. Il principio di sovrapposizione per il campo elettrico generato da
più cariche. Le linee del campo elettrico. Il campo elettrico e le linee di forza per il campo generato
da una carica puntiforme e da due cariche puntiformi.
Il concetto di flusso. Definizione del flusso di un fluido attraverso una superficie piana e non piana.
Definizione di flusso del campo elettrico. Il flusso del campo elettrico generato da una sola carica
puntiforme attraverso una superficie sferica. Il teorema di Gauss per il campo elettrico.
Un’applicazione del teorema di Gauss: il campo elettrico generato dalle cariche distribuite su una
lastra infinita.
Il campo elettrico generato dalle cariche di segno opposto distribuite su due lastre infinite
(condensatore).
L’energia potenziale elettrica di una carica puntiforme posta in un campo elettrico uniforme;
analogia con l'energia potenziale gravitazionale. L’energia potenziale elettrica di una carica
puntiforme posta in un campo elettrico generato da una sola carica. Stato di riferimento dell'energia
potenziale elettrica e indipendenza della differenza di energia potenziale elettrica dallo stato di
riferimento.
Definizione di potenziale elettrico. Il potenziale elettrico per il campo elettrico uniforme e per il
campo elettrico generato da una carica puntiforme. Sovrapposizione del potenziale elettrico. La
differenza di potenziale elettrico. Il moto spontaneo delle cariche elettriche. Unità di misura del
potenziale elettrico.
La localizzazione della carica in eccesso nei conduttori in equilibrio elettrostatico. Il campo elettrico
all’interno e sulla superficie di un conduttore carico all’equilibrio. Il potenziale elettrico in un
conduttore carico all’equilibrio.
La corrente elettrica continua. L’intensità della corrente e relativa unità di misura. I circuiti elettrici.
Il collegamento in serie e in parallelo. I resistori e la prima legge di Ohm. Unità di misura della
resistenza di un resistore. La seconda legge di Ohm. I resistori in serie e in parallelo, la resistenza
equivalente (senza dimostrazione). I conduttori metallici e l’effetto Joule.
Magnetismo
Magneti naturali e artificiali. La direzione e il verso del campo magnetico. Le linee del campo
magnetico. Le esperienze di Oersted e Faraday. Forze tra correnti: la legge di Ampere. Il modulo
del campo magnetico e relativa unità di misura. La forza magnetica su un filo percorso da corrente.
Roma, 01/03/2013
Il docente
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