IIS BACHELET – ABBIATEGRASSO – Classe 4C liceo scientifico FISICA TERMODINAMICA CONOSCENZE Trasformazioni del gas perfetto; equazione di stato del gas perfetto. Cenni alla teoria cinetica dei gas. La trasmissione del calore (conduzione, convezione e irraggiamento). Il Primo principio della Termodinamica e sue applicazioni. Il secondo principio della Termodinamica: enunciati di Kelvin e di Clausius. Rendimento di una macchina termica. ABILITA’ Formulare le leggi che regolano le trasformazioni dei gas, individuandone gli ambiti di validità. Definire l’equazione di stato del gas perfetto. Descrivere le principali trasformazioni di un gas perfetto. Interpretare il primo principio della termodinamica alla luce del principio di conservazione dell’energia. Rappresentare le trasformazioni nel ciclo di una macchina termica. Calcolare il rendimento di una macchina termica. OSCILLAZIONI E ONDE MECCANICHE CONOSCENZE Moto armonico, l’oscillatore armonico e l’energia dell’oscillatore armonico; il moto del pendolo. Onde meccaniche trasversali e longitudinali; la rappresentazione delle onde armoniche, periodo, frequenza e velocità di propagazione; onde su una corda. LABORATORIO DI FISICA Il pendolo elastico: dipendenza del periodo di oscillazione dalla massa pendolare. Ondoscopio: osservazione di alcuni fenomeni relativi a onde meccaniche piane e circolari (riflessione, rifrazione, interferenza e diffrazione). ABILITA’ Utilizzare l’equazione del moto armonico. Interpretare il grafico della legge oraria del moto armonico. Calcolare i parametri caratteristici di un sistema oscillante. Calcolare i parametri caratteristici di un’onda. IL SUONO CONOSCENZE Le onde sonore, l’eco, intensità di un’onda, intensità e potenza della sorgente; il livello di intensità sonora. La diffrazione di onde sonore, il principio di Huygens; effetto Doppler. ABILITA’ Calcolare la velocità del suono nei diversi mezzi di propagazione. Determinare la frequenza del suono prodotto da una sorgente in moto relativo rispetto all’osservatore. OTTICA La dispersione dei raggi luminosi. La natura della luce; l’esperimento delle due fenditure di Young; diffrazione della luce. LABORATORIO DI FISICA Esperienza di Young: diffrazione da una doppia fenditura I colori del bianco: reticolo di diffrazione. LA GRAVITAZIONE CONOSCENZE Introduzione alla gravitazione con la lettura e il commento della storia delle teorie sulla struttura dell'universo. Le tre leggi di Keplero; la legge di gravitazione universale, attrazione gravitazionale e peso dei corpi; i satelliti e il loro moto attorno alla Terra, satelliti geostazionari. Energia potenziale gravitazionale; velocità di fuga e buchi neri. Dall’azione a distanza al campo gravitazionale. ABILITA’ Calcolare la forza di attrazione tra due corpi. Analizzare il moto dei satelliti, calcolare l’energia totale di un satellite e la velocità di fuga di un corpo. CARICHE ELETTRICHE E CAMPI ELETTRICI CONOSCENZE Fenomeni elettrostatici elementari; conduttori e isolanti. La legge di Coulomb; la forza di Coulomb nella materia; principio di sovrapposizione; analogie e differenze tra forza gravitazionale e forza elettrica. Il campo elettrico; il campo elettrico di una carica puntiforme; le linee del campo elettrico. Il flusso del campo elettrico; il teorema di Gauss. Campo elettrico di una lamina sottile infinitamente estesa, di un guscio sferico e di una sfera carica. LABORATORIO DI FISICA Elettrizzazione per strofinio, per contatto e per induzione; uso dell’elettroscopio e della macchina elettrostatica di Van Der Graaf. ABILITA’ Determinare la forza elettrica fra cariche puntiformi. Determinare il vettore campo elettrico prodotto da una distribuzione di cariche. Calcolare il flusso del campo elettrico attraverso una superficie.Applicare il teorema di Gauss per calcolare campi elettrici. IL POTENZIALE ELETTRICO CONOSCENZE Energia potenziale elettrica di un sistema di due cariche; il potenziale elettrico e la differenza di potenziale; moto spontaneo di una carica elettrica. Superfici equipotenziali. Conduttori in equilibrio elettrostatico: campo elettrico e potenziale. Campo elettrico e potenziale di una sfera conduttrice carica. Capacità di un conduttore. Condensatori piani; campo elettrico di un condensatore piano; capacità di un condensatore piano. Energia immagazzinata in un condensatore, densità di energia del campo elettrostatico. Collegamento fra condensatori. La circuitazione del campo elettrico. ABILITA’ Risolvere problemi su potenziali, campi ed energia potenziale elettrica nel caso di cariche puntiformi e nel caso di distribuzioni uniformi di cariche. Risolvere problemi sui condensatori piani TESTO: Claudio Romeni, “Fisica e realtà.blu”, vol.1 (Fondamenti di dinamica e Termodinamica), vol.2 (Onde; Campo elettrico e magnetico), Zanichelli. Abbiategrasso, 4 giugno 2016 L’insegnante (Raffaella Pasino) Gli alunni