A.S. 2013/2014 CLASSE 4^B
DOCENTE: LORENZA MILANI
PROGRAMMA SVOLTO DI FISICA
1. CONTENUTI DISCIPLINARI
Argomento
Sviluppo analitico
sintetico
Teoria cinetica Il modello di gas perfetto. La pressione dal punto di vista
dei gas
microscopico. La legge di Joule-Clausius. La teroia cinetica dei gas e
la temperatura. La velocità quadratica media. Il teorema di
equipartizione dell’energia. Energia interna di un gas perfetto.
Distribuzione di Maxwell delle velocità. I gas reali. Il moto
browniano. Il numero di Avogadro e la conferma della teoria
microscopica della materia.
Il calore
L’equivalente meccanico della caloria. Il calore come energia in
transito. Capacità termica e calore specifico. Il calore specifico
dell’acqua. Calorimetria. Propagazione del calore: conduzione,
convezione e irraggiamento. Gli stati della materia e i cambiamenti
di stato.
La
Sistemi termodinamici. Stati di equilibrio e diagramma P-V.
termodinamica trasformazioni termodinamiche reversibili e irreversibili. Il lavoro in
una trasformazione termodinamica. Il primo principio della
termodinamica. L’impossibilità del moto perpetuo. L’energia interna
di un gas perfetto. Applicazioni del primo principio. Calori specifici
del gas perfetto: calore molare, calore molare a volume costante e a
pressione costante. Relazione di Mayer tra CP e CV. trasformazioni
adiabatiche. Trasformazioni reciproche di lavoro e calore. Macchine
termiche. Rendimento di una macchina termica. Il secondo principio
della termodinamica: enunciato di Kelvin. Macchine frigorifere.
Coefficiente di prestazione. Il secondo principio della
termodinamica: enunciato di Clausius. Equivalenza dei due
enunciati. Trasformazioni reversibili e teorema di Carnot. Macchina
di Carnot e ciclo di Carnot. Rendimento di una macchina di Carnot.
La disuguaglianza di Clausius. L’entropia e le sue proprietà.
Conservazione e reversibilità. Irreversibilità meccanica e aumento
dell’entropia. Irreversibilità termica e aumento dell’entropia.
Entropia e secondo principio della termodinamica. Lo stato di
massima entropia. Ordine e disordine a livello microscopico.
Interpretazione microscopica del secondo principio della
termodinamica. Interpretazione statistica dell’entropia. Il terzo
principio della termodinamica.
Onde
Oscillazioni attorno all’equilibrio. L’oscillatore armonico. Il moto
meccaniche
armonico. Relazioni tra moto circolare uniforme e moto armonico.
Periodo e frequenza dell’oscillatore armonico. Il pendolo.
Isocronismo del pendolo. Energia e oscillatore armonico. Risonanza.
Onde meccaniche. Caratteristiche delle onde meccaniche. Onde
trasversali e onde longitudinali. Dall’oscillazione delle particelle del
mezzo alla propagazione dell’onda. Grandezze caratteristiche delle
onde: ampiezza, periodo, lunghezza d’onda e velocità.La
rappresentazione matematica delle onde armoniche. Fronti d’onda e
raggi. Il principio di Huygens. Riflessione e rifrazione delle onde.
Diffrazione delle onde. Principio di sovrapposizione e interferenza.
Onde su una corda: velocità di propagazione ed energia trasportata da
Periodo/ore
Settembre
7 ore
Ottobre
4 ore
Ottobre/
Dicembre
26 ore
Gennaio/
Febbraio
12 ore
Il suono
Ottica
geometrica e
ottica fisica
Elettrostatica
un’onda armonica, riflessione e interferenza. Onde stazionarie su una
corda con estremi fissi. Modi normali di oscillazione.
Onde sonore. L’eco. Onde sonore armoniche. Spostamento
longitudinale e variazione di pressione. Altezza e timbro dei suoni.
Analisi armonica e teorema di Fourier. Intensità dei suoni. Intensità e
potenza della sorgente. Livello di intensità sonora. L’interferenza di
onde sonore. Interferenza nel tempo: i battimenti. La diffrazione
delle onde sonore. L’effetto Doppler.
I raggi di luce. Velocità della luce. Indice di rifrazione. La legge della
riflessione dei raggi luminosi. Gli specchi piani. Invertibilità dei
cammini luminosi. La rifrazione dei raggi luminosi, legge di Snell.
Effetti legati alla rifrazione. La riflessione totale . Dispositivi e
fenomeni basati sulla riflessione totale. La dispersione della luce. I
colori e la lunghezza d’onda della luce. Gli specchi sferici concavi e
convessi: elementi caratterizzanti. Specchi parabolici. Costruzione
grafica di immagini formate da specchi sferici: diagramma dei raggi.
L’equazione dei punti coniugati. Dall’ottica geometrica all’ottica
fisica. Il principio di Huygens-Fresnel. Sorgenti coerenti. Riflessione
e rifrazione secondo il modello ondulatorio. La natura della luce e
l’esperimento delle fenditure di Young. La lunghezza d’onda della
luce. Diffrazione da una fenditura.
Fenomeni elettrostatici elementari. Elettrizzazione per strofinio. Il
modello microscopico. La conservazione della carica elettrica.
Conduttori e isolanti. Elettrizzazione dei conduttori per contatto e per
induzione. La legge di Coulomb. Principio di sovrapposizione. La
forza di coulomb nella materia. Analogie e differenze tra forza
elettrica e forza gravitazionale. Il concetto di campo elettrico. Il
campo elettrico generato da una carica puntiforme. Il campo di due
cariche puntiformi. Le linee di forza del campo elettrico. Il flusso di
un vettore. Il flusso di un campo vettoriale. Il flusso del campo
elettrico e il teorema di Gauss. Equivalenza tra teorema di Gauss e
legge di Coulomb. Campi elettrici generati da particolari
distribuzioni di carica: guscio sferico, sfera carica, filo carico, lamina
sottile indefinitamente estesa. Conservatività della forza di Coulomb
ed energia potenziale elettrica. Energia potenziale elettrica di un
sistema di cariche. Energia potenziale elettrica di due cariche
puntiformi. Energia potenziale elettrica di un sistema di cariche
puntiformi. Definizione di potenziale elettrico. Differenza di
potenziale. Potenziale di una carica puntiforme. Superficie
equipotenziali. Dal campo elettrico al potenziale. La circuitazione del
campo elettrico. Dal potenziale al campo elettrico. Campo elettrico
all’interno di un conduttore carico in equilibrio elettrostatico. Campo
nelle immediate vicinanze di un conduttore. Potenziale di un
conduttore in equilibrio elettrostatico.
I rappresentanti di classe
Cittadella, 6 giugno 2014
Febbraio/
Marzo
10 ore
Marzo/
Aprile
14 ore
Aprile/
Maggio
15 ore
L’insegnante
( Lorenza Milani )
