Liceo scientifico statale R. Nuzzi di Andria (BT)
PROGRAMMA DI FISICA
CLASSE V F
A.S. 2015-2016
Prof. Morra Ugo
Libro di testo:
Marazzini, Bergamaschini, Mazzoni
Fenomeni, leggi, esperimenti
Vol. E
Minerva Scuola
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Altro materiale didattico usato:
Appunti del docente
Fotocopie di un paragrafo del testo di Carlo Rovelli “La realtà non è come ci appare”- Raffaello Cortina Editore [pag. 69-80]
Videolezioni in rete
Ore di lezione effettivamente svolte: 91 di cui 6 destinate ad assemblee di classe e di istituto, vigilanza alla verifica scritta di italiano,
orientamento universitario.
RIPASSO DEL CAMPO ELETTRICO E DELLE SUE PROPRIETA’.
RIPASSO DEL POTENZIALE ELETTRICO ED ENERGIA POTENZIALE ELETTRICA.
CORRENTE ELETTRICA E CIRCUITI IN CORRENTE CONTINUA
Corrente elettrica. Batteria e forza elettromotrice. Resistenza e leggi di Ohm. Resistività e
dipendenza dalla temperatura. Energia e potenza nei circuiti elettrici. Utilizzazione
dell’energia. Resistenze in serie e in parallelo. L’effetto Joule. Combinazione di circuiti. Le
leggi di Kirchhoff: la legge dei nodi e la legge delle maglie. Applicazioni. Circuiti RC in fase
di carica e scarica.
MAGNETISMO
Il campo magnetico. Magneti permanenti. Linee del campo magnetico. Geomagnetismo. La
forza magnetica sulle cariche in movimento (forza di Lorentz): espressione vettoriale e regola
della mano sinistra. La forza magnetica esercitata su un filo percorso da corrente. Legge di
Biot-Savart. Interazione tra correnti parallele. Campo magnetico al centro di una spira. Campo
generato da un solenoide. Azione di un campo magnetico su una spira percorsa da corrente. Il
motore elettrico a corrente continua. Flusso e circuitazione del campo magnetico. Teorema di
Ampere. Applicazioni del teorema di Ampere (campo generato da un solenoide). Magneti e
correnti atomiche: principio di equivalenza di Ampere. I campi magnetici nella materia:
materiali diamagnetici, paramagnetici e ferromagnetici. Ciclo di isteresi.
MOTO DI CARICHE IN CAMPI ELETTRICI E MAGNETICI
Moto di cariche in campi elettrici uniformi. Moto di cariche in campi magnetici. Moto di cariche in
campi elettrici e magnetici. L’esperimento di Thompson. Dal cicoltrone al Large Hadron Collider
del CERN.
FLUSSO DEL CAMPO MAGNETICO E LEGGE DI FARADAY
Forza elettromotrice indotta. Legge di Faraday-Neumann-Lenz dell’induzione
elettromagnetica. Il campo elettrico indotto. Autoinduzione. Induttanza. Induttanza di un
solenoide. Circuiti RL. Energia e densità di energia del campo magnetico. La corrente alternata.
Valori efficaci. Circuito resistivo in corrente alternata
LE EQUAZIONI DI MAXWELL E LE ONDE ELETTROMAGNETICHE.
Quattro equazioni e due asimmetrie. La corrente di spostamento. Equazioni di Maxwell. Le onde
elettromagnetiche. Lo spettro della radiazione elettromagnetica. Le interazioni della radiazione
elettromagnetica con la materia. Densità di energia e intensità della radiazione elettromagnetica. La
polarizzazione delle onde elettromagnetiche: la legge di Malus.
RELATIVITA’ RISTRETTA
Trasformazioni galileiane. I postulati della relatività e le trasformazioni di Lorentz. Il fattore γ.
La legge di composizione relativistica di velocità. La simultaneità è relativa. Un esame più
dettagliato della simultaneità (appunti del docente). Relatività del tempo. Il tempo proprio e la
dilatazione del tempo. La relatività delle lunghezze. Lunghezza propria e contrazione delle
lunghezze. Il muone. Distanza invariante. Lo spazio tempo di Minkowski. Eventi causalmente
connessi e causalmente sconnessi. Linea di universo di un fotone. La dinamica relativistica.
L’energia relativistica. L’invariante energia-quantità di moto.
CLIL “THE THEORY OF RELATIVITY” [8 HOURS]
Introduction to special relativity. Galilean-Newtonian relativity. Postulates of the special theory
of relativity. Simultaneity. Time dilation. Length contraction and velocity composition. Ladder
paradox. Relativistic momentum. Equivalence between mass and energy. Exercises. Test.
RELATIVITA’ GENERALE
Il principio di equivalenza e il principio di relatività generale. Lo spazio tempo curvo. Un
modello di spazio curvo a geometria sferica. Spazio-tempo fisico e moto geodetico. Le
equazioni di campo: curvatura, campo gravitazionale, massa-energia. La verifica sperimentale
della relatività generale: la precessione del perielio di Mercurio; la deflessione della luce da
parte del Sole. Il red shift gravitazionale. Le onde gravitazionali. La rivelazione delle onde
gravitazionali del 14 settembre 2015 con l’interferometro LIGO. Dettagli dell’esperimento.
L’ORIGINE DELLA TEORIA DEI QUANTI
Il problema del corpo nero e l’ipotesi di Planck. L’effetto fotoelettrico.
CENNI SUL MODELLO STANDARD.
LABORATORIO DI FISICA
Interazioni tra fili paralleli. Campo magnetico di una spira e di un solenoide. Induzione
elettromagnetica. Il motore elettrico.
Trani, 06 giugno 2016
Gli alunni
Il docente
