ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE Guglielmo Marconi Verona Programma Svolto Anno Scolastico 2014/15 Materia FISICA Classe 1CL Docenti TURCO PAOLO – BERNARDONI MASSIMO Nome documento Fis1CLs.doc CONCETTI DI BASE I numeri in fisica. Prefissi delle unità di misura. Multipli e sotto multipli. La notazione esponenziale. Ordine di grandezza di un numero. L’inversione di formule. La rappresentazione grafica di dati. GRANDEZZE FISICHE E MISURE Le grandezze fisiche ed il Sistema Internazionale di misura. Strumenti di misura e loro proprietà. Misure dirette ed indirette. Massa, volume, densità, peso. Misure ripetute : media, semidispersione. Errori casuali e sistematici. Errore assoluto, relativo e relativo percentuale. Errori in misure singole e in misure ripetute. La propagazione degli errori nelle misure indirette: somma, differenza, prodotto e quoziente di due grandezze, elevamento a potenza. Tipi di relazioni fra grandezze: proporzionalità diretta, inversa, quadratica e rappresentazioni grafiche relative. Risoluzione di esercizi sugli errori di misura ed operazioni tra vettori. LE FORZE E L`EQUILIBRIO Grandezze scalari e grandezze vettoriali. Le operazioni tra i vettori: l’opposto di un vettore, somma tra vettori, differenza tra vettori, moltiplicazione di un vettore per uno scalare, scomposizione di un vettore, scomposizione ortogonale di un vettore attraverso l’utilizzo delle funzioni senα e cosα. Metodo del parallelogramma e metodo punta-coda. Cenni al prodotto scalare e prodotto vettoriale. Definizione di punto materiale. Equilibrio del punto materiale. Forza risultante e forza equilibrante. Costante elastica di una molla (relazione di proporzionalità diretta tra due grandezze fisiche). La legge di Hooke. Le forze d’attrito. Problemi con il piano inclinato. Il momento di una forza. Le leve. Il corpo rigido. Cenni al baricentro di un corpo rigido. Condizioni di equilibrio per un corpo rigido. Risoluzione di problemi sull’equilibrio di un punto materiale e di un corpo rigido. LA CINEMATICA Grandezze fisiche cinematiche. La traiettoria. Le leggi del moto. I sistemi di riferimento inerziali. Moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente accelerato. Caduta dei gravi. Rappresentazione grafica delle grandezze fisiche cinematiche nei vari tipi di moto trattati. Risoluzione di problemi di cinematica. LABORATORIO Istruzioni su comportamento, in caso di terremoto o incendio. Regolamento e norme di sicurezza in laboratorio. Grandezze fisiche, unità di misura, strumenti di misura e loro caratteristiche. Errori assoluti e relativi con misure singole multiple. Misura ripetuta di tempi con cronometro decimale e centesimale. Propagazione dell’errore nel calcolo del perimetro e area di un triangolo. Misura della densità di vari liquidi e relativi errori assoluto e percentuale. Costante elastica di una molla e relativi errori sulle misure. Parallelogramma delle forze con metodo pratico, grafico e analitico. Composizione di due forze con metodo grafico e analitico. Scomposizione forze tramite componenti asse X e Y; Calcolo risultante tramite metodo grafico e funzioni sen/cos. Piano inclinato. Condizioni di equilibrio alla traslazione. Condizioni di equilibrio alla rotazione per un corpo rigido. Macchine semplici: leve 1°, 2° e 3° genere. Carrucole fisse e mobili. Moto rettilineo uniforme con rotaia a cuscino d’aria. Moto rettilineo uniformemente accelerato con rotaia a cuscino d’ aria. Caduta dei gravi. UdA UDA n. 1 Titolo: Grandezze fisiche e misure ore 30 COMPET. della UdA M4; Analizzare dati e interpretarli sviluppando deduzioni e ragionamenti sugli stessi anche con l’ausilio di rappresentazioni grafiche, usando consapevolmente gli strumenti di calcolo e le potenzialità offerte da applicazioni specifiche di tipo informatico ABILITA’ UdA Eseguire misure dirette, determinare gli errori di misura per le misure dirette, approssimare il risultato di una misura, esprimere i numeri in notazione scientifica ed eseguire operazioni con gli stessi. Usare il linguaggio simbolico CONOSCENZE UdA grandezze fisiche fondamentali e derivate sistema internazionale misure dirette ed errori di misura nelle misure dirette cifre significative, regole di approsimazione uso della notazione scientifica LABORATORIO Disc. Referente Uso e caratteristiche degli strumenti di misura, Misure dirette, determinare il valore medio di una misura indiretta; determinare l'errore assoluto di una misura indiretta; scrivere il risultato di una misura indiretta. Saper determinare la misura della densità e/o di superfici e volumi. metodo di calcolo dell'errore assoluto nei casi di misure indirette ottenute per somma e sottrazione o per moltiplicazione o divisione. Misure ripetute, Pendolo, Rotaia inclinata, misure di massa e peso, Misure indirette di densitá Proporzionalità diretta,inversa,quadrati ca e loro rappresentazioni grafiche. Relazione lineare e rappresentazione grafica di dati sperimentali. Misura dell'allungamento di una molla soggetta ad una forza, deduzione della legge di Hooke S.I.F. - MAT Tradurre la relazione fra due grandezze in una tabella; Rappresentare la tabella con M1: Utilizzare le un grafico; tecniche e le procedure Ricavare da una tabella la del calcolo aritmetico ed relazione che lega le due algebrico, grandezze. rappresentandole anche sotto forma grafica S.I.F. - S.I.C. S.I.F. - S.I.C. Disc. Concorrente T.T.R.G. T.T.R.G. - MAT - S.I.C. S.I.C. - T.I.C. S2:Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall’esperienza L3: Padronanza della lingua italiana: Produrre testi di vario tipo in relazione ai differenti scopi comunicativi UDA n. 2 Titolo: L'Equilibrio dei solidi e nei fluidi ore 36 M3: Individuare le strategie appropriate per la soluzione di problemi Rappresentare graficamente una grandezza vettoriale determinare la risultante di due o più vettori; Eseguire la scomposizione di un vettore lungo due direzioni perpendicolari o comunque orientate. grandezze vettoriali e grandezze scalari. Somma vettoriale: il metodo punta coda e la regola del parallelogramma; Scomposizione di un vettore. parallelogramma delle forze Calcolare il peso di un corpo; Calcolare la forza esercitata da una molla; Determinare la forza di attrito radente; Illustrare le condizioni di equilibrio di un corpo appoggiato su un piano inclinato. Definizione operativa di forza; forza elastica; La legge di gravitazione universale e il peso di un corpo; Forza di attrito radente; equilibrio di un punto materiale. legge di Hooke, determinazione coefficiente di attrito radente Saper determinare il momento di una forza ed il momento risultante di più forze; Studiare l'equilibrio di un corpo rigido e l'equilibrio di un'asta rigida variamente vincolata. Piano inclinato; Momento di una forza e di una coppia di forze; Baricentro; Momento risultante e condizioni di equilibrio per una corpo rigido. Piano inclinato, asta rigida vincolata al centro, asta rigida con S.I.F. due vincoli Proporzionare un sollevatore idraulico; Calcolare la pressione idrostatica; Studiare le condizioni di equilibrio di un fluido; Determinare le condizioni di galleggiamento. Determinare la densità di un corpo avvalendosi della legge di Archimede. La pressione; Il principio di Pascal; Pressione idrostatica; Vasi comunicanti; La pressione atmosferica; La spinta di Archimede. carrello dei fluidi, pompa a vuoto, spinta idrostatica Individuare collegamenti e relazioni: individuare e rappresentare, UDA n. 3 Titolo: Il Movimento dei corpi ore 33 M1 S.I.F. T.T.R.G. S.I.F. T.T.R.G. - ITA T.T.R.G. S.I.F. Saper calcolare la velocità media di un moto; Applicare la legge oraria del moto rettilineo uniforme; Rappresentare graficamente la legge del moto rettilineo unif. Posizione e M.R.U. su spostamento; rotaia, velocità media ed istantanea moto rettilineo uniforme e legge oraria del moto e rappresentazione grafica; Calcolare l'accelerazione media di un moto; Applicare le leggi orarie del moto rettilineo uniformemente accelerato; Rappresentare graficamente un moto rettilineo uniformemente accelerato. Accelerazione media ed M.U.A. su istantanea; rotaia, moto rettilineo uniformemente accelerato; leggi orarie e rappresentazioni grafiche; Calcolare la velocità angolare e l'accelerazione centripeta in un moto circolare uniforme; Saper applicare la legge oraria del moto armonico; Saper calcolare la gittata di un proiettile. Moto nel piano: il moto circolare uniforme; Moti periodici: il moto armonico; Il moto parabolico; La composizione dei moti. S.I.F. - MAT T.I.C. - S.I.C. S.I.F. - MAT T.I.C. - S.I.C. S.I.F. - MAT T.I.C. - S.I.C. Piano a Tracce, moto parabolico, Libro adottato: Giuseppe Ruffo: “FISICA. LEZIONI E PROBLEMI” – ed. Zanichelli Verona, 6 giugno 2015 Il docente Prof. Paolo Turco