Liceo scientifico “Leonardo da Vinci” – Reggio Calabria Programma di Fisica classe 2^ G a.s. 2012 – 2013 Docente: Concetta Fiore Le forze Grandezze scalari e vettoriali. Operazioni tra vettori. L’effetto delle forze. Forze di contatto e azione a distanza. Come misurare le forze. La somma delle forze. La forzapeso e la massa. Le caratteristiche della forza d’attrito (statico, dinamico). La forza elastica e la legge di Hooke. L’equilibrio dei solidi I concetti di punto materiale e corpo rigido. L’equilibrio del punto materiale e l’equilibrio su un piano inclinato. L’equilibrio dei corpi appoggiati su un piano orizzontale. L’equilibrio dei corpi sospesi. L’effetto di più forze su un corpo rigido. Il momento di una forza e di una coppia di forze. Le leve. L’equilibrio dei fluidi Gli stati di aggregazione molecolare. La definizione di pressione e la pressione nei liquidi. La legge di Pascal e il torchio idraulico - La legge di Stevin ed i paradossi idrostatici. La spinta di Archimede ed il galleggiamento dei corpi. La pressione atmosferica e la sua misurazione. Il moto rettilineo Il punto materiale in movimento e la traiettoria. I sistemi di riferimento. Il moto rettilineo. La velocità media. I grafici spazio-tempo. Caratteristiche del moto rettilineo uniforme. Analisi di un moto attraverso grafici spazio-tempo e velocità-tempo. Il significato della pendenza nei grafici spazio-tempo. I concetti di velocità istantanea, accelerazione media e accelerazione istantanea. Le caratteristiche del moto uniformemente accelerato, con partenza da fermo. Il moto uniformemente accelerato con velocità iniziale. Le leggi dello spazio e della velocità in funzione del tempo. I moti nel piano I vettori posizione, spostamento e velocità. Il moto circolare uniforme. Periodo, frequenza e velocità istantanea nel moto circolare uniforme. L’accelerazione centripeta. Approfondimenti: il moto armonico. I principi della dinamica I principi della dinamica. L’enunciato del primo principio della dinamica. I sistemi di riferimento inerziali. Il principio di relatività galileiana. Il secondo principio della dinamica. Il terzo principio della dinamica. L’energia La definizione di lavoro. La potenza. Il concetto di energia. L’energia cinetica e la relazione tra lavoro ed energia cinetica. L’energia potenziale gravitazionale e l’energia elastica. Il principio di conservazione dell’energia meccanica. La conservazione dell’energia totale. Gli allievi L’insegnante ________________ _________________ ________________ ________________ Liceo scientifico “Leonardo da Vinci” – Reggio Calabria Programma di Fisica classe 3^ F a.s. 2012 – 2013 Docente: Concetta Fiore Le grandezze scalari e vettoriali Le caratteristiche di un vettore. La differenza tra grandezze scalari e vettoriali. Le operazioni di somma, sottrazione moltiplicazione, la scomposizione e la proiezione di un vettore. Il prodotto scalare e vettoriale, l’espressione in coordinate cartesiane dei vettori e delle operazioni sui vettori. Raccordo primo biennio – secondo biennio. Moti Concetti fondamentali per la descrizione del moto: punto materiale, traiettoria, legge oraria. Il moto rettilineo uniforme; grafici. Il moto vario; velocità media e istantanea, accelerazione media e istantanea; grafici. Il moto rettilineo uniformemente vario: la dipendenza velocità-tempo, spazio- tempo, velocitàspazio; grafici. Moti uniformemente accelerati: moto di caduta di un grave; moto di caduta di un corpo su un piano inclinato. Principio di composizione dei movimenti Principio di inerzia. Il principio di composizione dei movimenti. Il moto parabolico. Dinamica La prima legge della dinamica. La seconda legge: la relazione fra forza e accelerazione. Massa e peso di un corpo. Il principio di azione e reazione. La seconda legge della dinamica e la forze di attrito. Applicazioni della seconda legge della dinamica. Moto circolare e moto armonico I moti curvilinei, velocità e accelerazioni. Il moto circolare uniforme: la cinematica e la dinamica. Moto armonico. Velocità ed accelerazione nel moto armonico. Dinamica del moto armonico: la forza elastica. Lavoro ed energia Concetto di lavoro. Il lavoro compiuto da una forza costante. La potenza. Energia meccanica. Energia cinetica di un corpo in relazione al lavoro svolto. Il lavoro svolto da forze dissipative. La quantità di moto e il momento angolare La relazione tra quantità di moto e impulso di una forza. La legge di conservazione della quantità di moto per un sistema isolato. Urti elastici e anelastici su una retta e nel piano. Urti obliqui. Il centro di massa e le sue proprietà. I momenti di inerzia per corpi rigidi in rotazione. Il momento angolare. La conservazione e la variazione del momento angolare, la sua relazione col momento delle forze esterne. La gravitazione Le leggi di Keplero. La legge di gravitazione universale. Il campo gravitazionale. La statica e la dinamica dei fluidi I fluidi. La pressione e le sue unità di misura. Il principio di Pascal ed il torchio idraulico. La legge di Stevin ed i paradossi idrostatici. Il principio di Archimede e la condizione di galleggiamento. Concetto di corrente per un liquido. Portata. Corrente stazionaria ed equazione di continuità. Equazione di Bernoulli. Gli allievi ________________ ________________ ________________ L’insegnante _________________ Liceo scientifico “Leonardo da Vinci” – Reggio Calabria Programma di Fisica classe 4^ G a.s. 2012 – 2013 Docente: Concetta Fiore La temperatura Definizione operativa di temperatura. Termoscopi e termometri. Scale di temperatura Celsius e assoluta. La dilatazione lineare dei solidi. La dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi. Le trasformazioni di un gas. La legge di Boyle e le due leggi di Gay-Lussac. Il modello del gas perfetto e la sua equazione di stato. Atomi, molecole e moli. La legge di Avogadro. Il calore Calore e lavoro come forme di energia in transito. Unità di misura per il calore. Capacità termica, calore specifico. La trasmissione del calore per conduzione, convezione, irraggiamento. La teoria microscopica della materia Il moto browniano. Il modello microscopico del gas perfetto. Pressione e temperatura di un gas dal punto di vista microscopico. Teorema di equipartizione dell’energia. L’energia interna del gas perfetto. Il primo principio della termodinamica Concetto di sistema termodinamico. L’energia interna di un sistema fisico. Il principio zero della termodinamica. Le trasformazioni termodinamiche. Il lavoro termodinamico. Enunciato del primo principio della termodinamica. Le applicazioni del primo principio alle varie trasformazioni termodinamiche. I calori specifici del gas perfetto. L’equazione delle trasformazioni adiabatiche. Il secondo principio della termodinamica Il funzionamento delle macchine termiche. Enunciati di lord Kelvin e di Rudolf Clausius del secondo principio della termodinamica. Il rendimento delle macchine termiche. Trasformazioni reversibili e irreversibili. L teorema e il ciclo di Carnot. La macchina di Carnot e il suo rendimento. I cicli termodinamici in un motore di automobile. Entropia e disordine La disuguaglianza di Clausius. La definizione di entropia. L’entropia nei sistemi isolati e non isolati. L’enunciato del secondo principio della termodinamica tramite l’entropia. Le onde elastiche Caratteristiche delle onde. Onde trasversali e longitudinali. Il fronte d’onda. Onde periodiche. Lunghezza d’onda e periodo. Onde armoniche. Il principio di sovrapposizione e l’interferenza delle onde. Onde e sfasamento. Il suono Generazione e propagazione delle onde sonore. Le caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro. I limiti di udibilità. Il fenomeno dell’eco. Le caratteristiche delle onde stazionarie. Frequenza fondamentale e armoniche in un’onda stazionaria. Il fenomeno dei battimenti. L’effetto Doppler e le sue applicazioni. Luce e strumenti ottici La luce: sorgenti, propagazione rettilinea, velocità. L’irradiamento. Le leggi della riflessione. La formazione delle immagini con specchi piani e specchi curvi. La legge dei punti coniugati e l’ingrandimento. Le leggi della rifrazione. L’indice di rifrazione. La dispersione della luce. Il fenomeno della riflessione totale. Lenti sottili. Combinazioni di lenti. L’occhio umano e la visione Ottica fisica Natura ondulatoria della luce. Interferenza ed esperimento di Young. Diffrazione. e principio di Huyghens. Gli allievi ________________ ________________ ________________ L’insegnante _________________ Liceo scientifico “Leonardo da Vinci” – Reggio Calabria Programma di Matematica classe 3^ F a.s. 2012 – 2013 Docente: Concetta Fiore Richiami di geometria euclidea UDA 1 Lunghezza della circonferenza e area del cerchio. Lunghezza di Circonferenza un arco. Area di un settore circolare e di un segmento circolare. e cerchio Raggio del cerchio inscritto e circoscritto ad un triangolo. Insiemi numerici e strutture UDA 1 Equazioni lineari, di secondo grado, di grado superiore al II, Equazioni fratte. Equazioni irrazionali ed in valore assoluto. UDA 2 Disequazioni lineari, di secondo grado, di grado superiore al II, Disequazioni fratte. Disequazioni irrazionali ed in valore assoluto. Sistemi di disequazioni Relazioni e funzioni - Trigonometria UDA 1 Relazioni e funzioni Relazioni binarie. Funzioni. Funzioni iniettive, suriettive e biettive. Dominio e codominio di una funzione. Funzione inversa. Funzione composta. Funzione definita per rami. Segno di una funzione. Funzioni monotone. Le successioni numeriche. Le progressioni aritmetiche e geometriche. UDA 2 Sistema cartesiano ortogonale associato ad un angolo orientato. Funzioni Seno , coseno , tangente , cotangente , secante e cosecante di un goniometriche angolo orientato e loro proprietà. Rappresentazioni grafiche delle funzioni goniometriche. Funzioni goniometriche di alcuni angoli notevoli. Espressione di tutte le funzioni goniometriche di un dato angolo orientato mediante una sola di esse. Angoli associati. Riduzione al primo quadrante. Funzioni goniometriche inverse. Relazioni fra gli elementi di un triangolo rettangolo. Identità goniometriche. UDA 3 Coordinate cartesiane ortogonali dei vettori. Prodotto scalare tra I vettori vettori e sue proprietà. Prodotto vettoriale. Applicazioni. Il metodo delle coordinate UDA 1 Il metodo delle coordinate Segmenti orientati e loro misura. Ascisse sulla retta. Coordinate cartesiane ortogonali nel piano. Distanza di due punti. Coordinate del punto di mezzo di un segmento. Coordinate del baricentro di un triangolo. Coordinate di un punto che divide in parti note un segmento. Area di un triangolo. Traslazione. Geometria analitica UDA 1 La funzione lineare Corrispondenza biunivoca fra retta ed equazione lineare in due variabili – Forma implicita, esplicita e segmentaria di una retta – Rappresentazione grafica di una retta – coefficiente angolare e intercette – casi particolari dell’equazione di una retta – condizione di parallelismo e perpendicolarità – intersezione fra due rette – distanza di un punto da una retta – asse di un segmento – bisettrice di un angolo – angolo fra due rette – simmetrie. Fasci di rette propri e impropri – applicazioni UDA 2 Definizione. Equazione cartesiana della circonferenza. Circonferenza Circonferenza con particolari valori di coefficienti. Questioni e fasci di elementari sulla circonferenza. Posizioni di rette e circonferenza; circonferenze problema delle tangenti. Applicazioni grafiche. Risoluzione di equazioni e disequazioni con metodo grafico. Fascio di circonferenze: asse radicale, circonferenze per due punti; circonferenze tangenti ad un retta in un punto; circonferenze concentriche. Problemi relativi. UDA 3 Definizione. Equazione cartesiana della parabola. Traslazione. Parabola e Mutue posizioni di una retta ed una parabola. Applicazioni fasci di grafiche. Risoluzione di equazioni e disequazioni con metodo parabole grafico. Fasci di parabole. Parabola degenere. Casi particolari per calcolare l’equazione di un fascio di parabole. UDA 4 Definizione. Equazione cartesiana dell’ellisse. Mutue posizioni di Ellisse una retta ed una ellisse. Gli allievi ________________ ________________ L’insegnante _________________ ________________