4E - Liceo classico "Jacopo Stellini"

LICEO GINNASIO “JACOPO STELLINI”
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PROGRAMMI SVOLTI
Anno Scolastico 2015/2016
Classe IV Sez. E
Prof. Federico Quagliaro
Materia Fisica
Udine, lı̀ 17 giugno 2016
Il Docente lbal
Federico Quagliaro
Testi in adozione:
• J. D. Cutnell, K. W. Johnson Fisica. Volume 1. Meccanica, Claudio Romeni.
• J. D. Cutnell, K. W. Johnson Fisica. Volume 2. Onde e Termologia, Claudio
Romeni.
Ripasso
• I vettori.
• Moto rettilineo e moto rettilineo uniformemente accelerato. Il moto di caduta di
un grave e il piano inclinato. Il moto in due dimensioni.
• Il concetto di forza: caratteristiche della forza, somma e scomposizione di forze.
Le leggi della dinamica.
Matematica per la fisica
Elementi di trigonometria: seno, coseno e tangente introdotti a partire dai teoremi sui
triangoli rettangoli.
Lavoro ed energia
• Il lavoro di una forza costante e il lavoro di una forza variabile. Il concetto di
potenza. Forze conservative: la forza peso come esempio di forza conservativa.
Forze non conservative: accenni all’attrito come esempio di forza non conservativa.
• Energia cinetica. Teorema dell’Energia Cinetica con dimostrazione nel caso particolare in cui la forza applicata al corpo è costante e parallela allo spostamento.
• Energia potenziale gravitazionale. Uguaglianza tra il lavoro e l’opposto della
variazione dell’energia potenziale per la forza di gravità.
• Il lavoro delle forze non conservative (con dimostrazione nel caso particolare in cui
l’unica forza conservativa che agisce è la forza peso).
• Energia meccanica. Il Principio di Conservazione dell’Energia Meccanica (con
dimostrazione nel caso particolare in cui l’unica forza conservativa che agisce è la
forza peso).
• La forza elastica come ulteriore esempio di forza conservativa. Il lavoro della
forza elastica. L’energia potenziale elastica. Accenni al principio di conservazione
dell’energia meccanica nel caso – più generale – in cui tra le forze conservative
agisce anche la forza elastica.
Impulso e quantità di moto
• Sistemi di corpi: forze interne ed esterne. La risultante delle forze interne ad un
sistema è nulla. Sistemi isolati.
• Quantità di moto e impulso. Il Teorema dell’Impulso con dimostrazione.
• La Legge di Conservazione della Quantità di Moto: dimostrazione nel caso particolare in cui il sistema è composto da due corpi che si urtano.
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• Urti. La classificazione degli urti: urti elastici, anelastici e totalmente anelastici.
Urti unidimensionali e bidimensionali.
La Gravitazione Universale
• Il Sistema Solare: i vari modelli proposti nel corso della storia. Le tre Leggi
di Keplero. La Legge di Gravitazione Universale di Newton (con dimostrazione
del fatto che la forza gravitazionale è direttamente proporzionale alla massa e
inversamente proporzionale al quadrato della distanza). Valore e dimensioni della
costante di gravitazione universale.
• Relazioni tra l’accelerazione di gravità e la costante di gravitazione universale.
• I satelliti. La velocità che un satellite deve avere per rimanere in orbita. Satelliti
geostazionari. Il calcolo della costante di proporzionalità della Terza Legge di
Keplero.
• Il lavoro della forza gravitazionale e l’energia potenziale gravitazionale alla luce della Legge di Gravitazione Universale. Energia totale di un satellite. L’energia totale
di un satellite è negativa e pari a metà della sua energia potenziale gravitazionale.
La velocità di fuga. Accenni ai buchi neri.
Tutti gli argomenti trattati sono stati accompagnati dallo svolgimento di numerosi
esercizi opportunamente scelti dal libro in adozione e da altri testi analoghi.
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