LICEO SCIENTIFICO OBIETTIVI DISCIPLINARI DI FISICA Classi prime: Al termine del primo anno, gli studenti devono aver conseguito le seguenti abilità: Eseguire il calcolo scientifico, trasformare le unità di misura; Usare alcuni strumenti di misura, elaborare una serie di misure e scriverne la misura attendibile applicando la teoria dell’errore Effettuare la misura indiretta di una grandezza fisica e scriverne la misura attendibile applicando la propagazione degli errori Conoscere ed applicare la legge della forza peso, la legge di Hooke e la legge della forza elastica Analizzare ed operare con le dimensioni delle grandezze fisiche Leggere ed interpretare una formula fisica, saper ricavare una formula inversa Disegnare e leggere un grafico Operare con i vettori e con le sue componenti; rappresentare vettorialmente le varie forze ed applicare le operazioni tra vettori alle forze Scomporre la forza peso su un piano inclinato Stabilire le condizioni di equilibrio di un punto materiale, anche su un piano inclinato Calcolare il momento di una forza e di una coppia di forze Riconoscere il tipo di leva ed applicare la corrispondente condizione di equilibrio Determinare il baricentro di un corpo Calcolare la pressione esercitata da un solido, la pressione nei fluidi ed applicare la legge di Stevino, di Pascal e di Archimede Al termine del primo anno, gli studenti devono aver conseguito le seguenti conoscenze: Le grandezze fisiche: la fisica classica, la fisica del Novecento, le grandezze fisiche fondamentali e derivate, la notazione scientifica, le cifre significative, ordine di grandezza. Le misure delle grandezze fisiche: gli strumenti di misura e loro caratteristiche, la teoria degli errori, la propagazione degli errori, il risultato di una misura diretta e indiretta, rappresentazione di leggi fisiche, le relazioni fra grandezze fisiche I vettori e le forze: grandezze fisiche scalari e vettoriali, operazioni con i vettori, le componenti di un vettore, la forza e il dinamometro, la differenza fra peso e massa, la forza peso, la forza elastica, la forza di attrito e la reazione vincolare. L’equilibrio dei solidi: punto materiale, corpo rigido, l’equilibrio di un punto materiale su un piano inclinato, l’equilibrio di un corpo rigido, composizione di forze agenti su un corpo rigido, momento torcente, momento di una coppia di forze, condizione di equilibrio di un corpo rigido, le leve di primo, secondo e terzo genere. L’equilibrio dei fluidi: i fluidi, la definizione di pressione, la legge di Stevino, il principio di Pascal, la pressione atmosferica, i vasi comunicanti, il principio di Archimede. Classi seconde: Al termine del secondo anno, gli studenti devono aver conseguito le seguenti abilità: Illustrare i fenomeni di riflessione, rifrazione e riflessione totale con le relative leggi Applicare le leggi della rifrazione e della riflessione Costruire graficamente l’immagine di un oggetto dato da uno specchio o da una lente Definire la temperatura e il calore e convertire il valore della temperatura nelle varie scale termometriche Calcolare la dilatazione di un solido e di un fluido Descrivere le modalità di trasferimento del calore Illustrare e applicare la legge dell’equilibrio termico, definire il concetto di capacità termica e calore specifico Calcolare la temperatura di equilibrio di due sostanze a contatto termico Descrivere i passaggi di stato e il concetto di calore latente Illustrare il comportamento anomalo dell’acqua Determinare la velocità media e l’accelerazione media mediante le rispettive definizioni Determinare la velocità media e istantanea, l’accelerazione media e istantanea mediante il metodo grafico Applicare le leggi del moto rettilineo uniforme e del moto uniformemente accelerato Studiare il moto di caduta libera di un grave Studiare le leggi che regolano il moto sul piano inclinato Proporre esempi di applicazione dei tre principi della dinamica anche nello studio del moto di un punto materiale Distinguere moti in sistemi inerziali e non inerziali Calcolare il lavoro di una o più forze costanti Applicare il teorema dell’energia cinetica Valutare l’energia potenziale di un corpo Descrivere trasformazioni di energia da una forma a un’altra Al termine del secondo anno, gli studenti devono aver conseguito le seguenti conoscenze: Ottica geometrica: la luce, propagazione della luce, riflessione, specchi, la rifrazione ed i principali fenomeni ottici; Fenomeni termici dal punto di vista macroscopico: temperatura, concetto di calore; termometro; dilatazione termica; passaggi di stato; propagazione del calore. Meccanica - Cinematica: moto di un punto materiale, sistema di riferimento spazio-temporale, velocità, moto rettilineo uniforme, accelerazione, moto rettilineo uniformemente accelerato - Dinamica: i principi della dinamica, caduta libera di un grave, il moto lungo un piano inclinato, concetto di lavoro ed energia, la potenza, energia cinetica e potenziale, prima trattazione del principio di conservazione dell’energia meccanica totale.