LICEO GALILEO GALILEI di Selvazzano Dentro (PD)
CLASSE 3^ sez. A
a.s. 2014/2015
Docente: prof. Nicolò Lomolino
Ore settimanali: 3
PROGRAMMA CONSUNTIVO DI FISICA
(a seguire piano concettuale delle lezioni)
Ripasso di cinematica: elaborazioni grafiche con GeoGebra. Rivisitazione del moto parabolico:
verifica del livello degli apprendimenti. Traiettoria del moto parabolico: equazione cartesiana.
Approfondimento sul moto parabolico: balistica aerea. Dialogo sopra i due Massimi Sistemi:
relatività galileiana. Esercizi applicativi di cinematica in relazione alla relatività galileiana. Invarianti
relativistici galileiani. Moto armonico semplice: introduzione con rivisitazione e approfondimento
del moto circolare come propedeuticità. Formalizzazione moto circolare uniforme ed armonico
semplice. Accelerazione centripeta del moto circolare. Legge oraria dell'accelerazione del moto
armonico. Laboratorio di fisica, elaborazioni del moto armonico con GeoGebra: dal modello
matematico al diagramma orario della posizione. Esercizi guidati sul moto circolare uniforme e il
moto armonico semplice. Applicazione delle leggi della dinamica classica a sistemi meccanici
generanti moti armonici. Svolgimento esercizi significativi di riepilogo sul moto armonico. Algebra
vettoriale: introduzione. Algebra vettoriale: prodotto scalare e vettoriale; componenti cartesiane di
un vettore. Calcolo vettoriale per componenti cartesiane. Esercizi di applicazione di algebra
vettoriale. Approfondimenti sul prodotto scalare e vettoriale: tecnica per coordinate. Teorema
dell'impulso. Definizione di lavoro e sua generalizzazione. Lavori della forza peso e della forza
elastica (congettura grafica). Lavoro della forza peso e della forza elastica. Teorema dell'energia
cinetica. Esercizi di applicazione. Esercizi e problemi sulla potenza e la quantità di moto. Urti
elastici e anelastici: dal teorema dell'impulso alla conservazione della quantità di moto. Urti in due
dimensioni: angolo di deviazione dopo l'urto (caso con masse uguali e velocità iniziale di un corpo
nulla). Urti in due dimensioni. Esercizi applicativi sulla teoria degli urti. Proposta didattica a piccoli
gruppi: geodetica di un urto obliquo composto. Laboratorio: geodetiche del biliardo a doppia
sponda. Termologia. Dal termoscopio al termometro. Scala centigrada. Legge di dilatazione lineare
e volumica. Leggi dei gas in relazione alla temperatura in scala Celsius; la temperatura assoluta
(derivazione analitica della scala di misurazione). Scala Kelvin, leggi dei gas in scala kelvin. Legge
dei gas perfetti: deduzione a partire dalle leggi di Boyle e Gay-Lussac in scala Kelvin. Modello
cinematico dei gas. Equazione di Boltzmann del modello cinetico dei gas. Distribuzione
maxwelliana delle velocità. Energia cinetica di una particella di gas pluriatomico: gradi di libertà e
quanto elementare di energia cinetica. Approfondimento ed esercizi sul modello cinematico dei
gas. Interpretazione delle distribuzioni maxwelliane delle velocità: definizione classica di
probabilità, diagramma delle frequenze assolute e relative, definizione frequentista della
probabilità. Conclusioni ed esercizi di ripasso sul modello cinematico dei gas. Equazione di Van der
Waals. Introduzione alla legge di gravitazione universale. Le leggi di Keplero: derivazione dalle leggi
delle meccanica. Dal principio di conservazione del momento angolare alla seconda legge di
Keplero. Deduzione della seconda legge di Keplero dalla dinamica newtoniana. Esercizi sulla
meccanica celeste. Fluidostatica: definizione di pressione, principio di Pascal, legge di Stevino;
applicazione al torchio idraulico. Deduzione del principio di Archimede a partire dalla legge di
Stevino. Definizione di flusso, principio di Bernoulli, effetto Venturi.
Selvazzano Dentro, 15/06/2015
L'insegnante, prof. Nicolò Lomolino
Piano logico-concettuale della programmazione di Fisica – 3A 2014-2015 – prof. Nicolò Lomolino
(le linee di collegamento suggeriscono possibili percorsi didattici concettuali molti dei quali
affrontati ed evidenziati a lezione altri lasciati agli studenti come possibili riflessioni ed
approfondimenti estivi e nella prosecuzione degli studi liceali)
Cinematica ad una e due dimensioni
La relatività galileiana
Competenze analitiche nell'impostazione del corretto modello di
equazioni e/o sistemi di equazioni che risolvono i problemi
o adeguata scelta di sistemi di riferimento cartesiani
Dalla geometria all'algebra dei vettori
L'arte del fisico: dall'esigenza di strumenti idonei per
l'interpretazione della realtà alla creazione di modelli matematici:
semplificazioni, approssimazioni, generalizzazioni, limiti di validità di una teoria fisica.
La dinamica newtoniana: leggi e principi di conservazione
dell'energia, della quantità di moto e del momento angolare
Dalla teoria al modello - le leggi newtoniane nel:
macroscopico (piano inclinato, sistemi meccanici, il biliardo)
microscopico (urti tra particelle; modello cinematico dei gas)
astronomico (attrazione gravitazionale e moto dei pianeti)
Termologia e leggi dei gas perfetti
La Fisica e le Scienze: due approcci diversi che si
completano e si integrano per un fine comune
(argomento di collegamento interdisciplinare)
Fluidostatica e fluidodinamica
La meccanica dei fluidi come ulteriore modello della teoria newtoniana:
premesse allo studio di meccanica vettoriale
(dalla definizione di flusso vettoriale
alla portata dei condotti idrici)
