CONVITTO NAZIONALE “MARIA LUIGIA”
Classe 3B Liceo Scientifico
Anno scolastico 2011-2012
Docente: prof.ssa Paola Perego
Disciplina: Fisica
Programma svolto
MODULO 1 MISURA DELLE GRANDEZZE FISICHE E LORO RAPPRESENTAZIONE
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
ABILITA’
DISCIPLINARI
Sapere definire una grandezza fisica
1.1
Misura grandezze Grandezza fisica.
fisiche e loro
Misure dirette di una grandezza
Sapere misurare una grandezza con metodo
rappresentazione
fisica.
diretto
Scelta della grandezza da misurare e
scelta di un'unità di misura adeguata.
1
Grandezze fondamentali e derivate
Riproducibilità dei campioni.
Sistemi di unità di misura e Sistema
Internazionale
Essere in grado di enunciare le 7 grandezze
fondamentali del SI
Multipli e sottomultipli. Cifre
significative. Potenze di 10. Ordini di
grandezza. Notazione scientifica
Sapere usare le potenze del 10 e operare con esse
Concetto di misura di una grandezza
fisica
Conoscere le misure delle grandezze
fondamentali
Approssimazione di una misura per
eccesso e per difetto. Incertezza nella
misura. Fluttuazioni casuali. Media
Istogrammi.
Sapere scrivere una misura di una grandezza con
l’opportuno numero di cifre
Incertezza assoluta. Come valutare
l'incertezza sperimentale in alcuni
casi semplici: semidispersione.
Il risultato di una misura espresso
come intervallo di confidenza.
Essere in grado di esprimere l’errore assoluto
nelle varie situazioni
Incertezza relativa e percentuale.
Essere in grado di calcolare l’errore relativo e
percentuale
MODULO 2: MISURE DIRETTE
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
ABILITA’
DISCIPLINARI
Uso degli strumenti per la misura
Sapere usare gli stumenti di misura più usuali
2.1
Misure dirette
delle grandezze fisiche: portata
sensibilità, precisione, risoluzione,
fondo scala.
Taratura di uno strumento.
Intervallo di taratura. Stima di una
misura. Sensibilità dello strumento
come errore assoluto.
Misure dirette di lunghezza.
Misure dirette di massa.
Misure dirette di tempo
Misure dirette di superficie e volume.
Essere in grado di tarare uno strumento come un
termoscopio o una riga non graduata.
Sapere stimare l’errore assoluto di uno strumento
Sapere effettuare misure di lunghezza, di massa,
di tempo e di superficie e volume
MODULO 3: MISURE INDIRETTE
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
ABILITA’
DISCIPLINARI
Dalla misura diretta alla misura
Sapere ottenere una misura indiretta applicando
3.1
Misure indirette
indiretta con l’opportuno errore
associato.
le formule necessarie
Propagazione degli errori.
Calcolo dell’errore assoluto per
misure indirette determinate da
somma, differenza, prodotto,
quoziente, potenza, radice quadrata.
Enunciare e dimostrare l’errore assoluto della
somma, della differenza, del prodotto e del
quoziente
Sapere calcolare l’errore di un’area, di un
perimetro, di una densità
Densità di solidi, liquidi e gas.
La conservazione della massa.
MODULO 4 : ELABORAZIONE STATISTICA DEI DATI SPERIMENTALI
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
ABILITA’
DISCIPLINARI
Elementi di statistica.
Sapere costruire uan tabelle delle frequenze e un
4.1
Elaborazione
Rappresentazione
dei
dati
mediante
istogramma
statistica dei dati
istogrammi. Elaborazione dei dati.
sperimentali
Indici di variabilità: dispersione
massima, deviazione standard,
deviazione standard della media.
Frequenza e probabilità. Deviazione
standard e distribuzione delle
frequenze. Distribuzione di Gauss
2
Essere in grado di calcolare l’errore statistico
come deviazione standard
Costruire il grafico a campana di Gauss di una
raccolta di dati
MODULO 5 : MOTO RETTILINEO UNIFORME E UNIFORMEMENTE ACCELERATO
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
ABILITA’
DISCIPLINARI
Posizione di un corpo.
Sapere distinguere traiettoria e posizione di un
5.1
Moto rettilineo
Sistemi
di
riferimento.
Spostamento.
punto materiale in moto
uniforme
Traiettoria.
Moto rettilineo uniforme:
Variazione della velocità, legge
oraria, grafico della legge oraria
Moto rettilineo uniformemente
accelerato: accelerazione media,
accelerazione costante, legge oraria,
legge della velocità, grafici della
velocità e dello spazio in funzione
del tempo
Sapere definire operativamente la velocità di un
oggetto;
determinare la legge oraria del moto uniforme e
tracciarne il grafico in funzione del tempo
Sapere definire operativamente l’accelerazione di
un oggetto; determinare la legge oraria del moto
uniformemente accelerato e tracciarne il grafico
in funzione del tempo; determinare la legge della
velocità e tracciarne il grafico
Sapere risolvere problemi di inseguimento
MODULO 6 : VETTORI
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
ABILITA’
DISCIPLINARI
Grandezze scalari e grandezze
Sapere distinguere grandezze scalari da quelle
6.1
Vettori
3
vettoriali
vettoriali
I vettori: modulo, direzione, verso.
Posizione, spostamento, velocità ed
accelerazione vettoriali
Sapere disegnare un vettore
Operazioni vettoriali: Prodotto di un
vettore per uno scalare.
Composizione di vettori: somma e
differenza vettoriale, regola del
parallelogramma, composizione
testa-coda.
Essere in grado di comporre vettori in varie
situazioni
Scomposizione di vettori, proiezione
di vettori in una data direzione.
Sapere scomporre un vettore lungo coppie di
direzioni diverse e in particolare lungo gli assi
cartesiani
Prodotti tra vettori: prodotto scalare,
prodotto vettoriale, regola della mano
destra e della vite destrorsa
Rappresentazione di vettori per
componenti, versori e loro uso.
Essere in grado di moltiplicare uno scalare per un
vettore, di trovare il prodotto scalare e il prodotto
vettoriale di due vettori
Sapere scrivere un vettore in funzione di un
versore
MODULO 7: MOTI NEL PIANO
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
DISCIPLINARI
7.1
Moti nel piano
Moto su un piano inclinato
Sapere individuare relazione tra grandezze
fisiche in gioco: angolo del piano inclinato e
accelerazione di discesa
Sapere studiare il moto nella sua globalità
Moto nel piano
Essere in grado di trovare posizione, velocità e
accelerazione di un punto materiale in moto in un
piano e rappresentarne la variazione
Moto parabolico.
Sapere rappresentare la traiettoria di un moto
parabolico, individuarne la gittata e il tempo di
percorrenza
Moto in presenza di attrito
(coefficienti di attrito statico e
dinamico).
Sapere prevedere le conseguenze della forza di
attrito
Sapere determinare il modulo dell’attrito
Moto circolare uniforme
Sapere descrivere il moto uniforme e
individuarne le grandezze caratteristiche: velocità
lineare, angolare, accelerazione centripeta
MODULO 8: STATICA
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
DISCIPLINARI
8.1
Statica
ABILITA’
ABILITA’
Il punto materiale
Sapere individuare le condizioni di equilibrio di
un punto materiale
Le forze : elasticità e forze elastiche
Relazione forza – allungamento per
una molla
Ricavare la legge di Hooke di allungamento della
molla
Accelerazione di gravità e forza peso
Momento di una forza
4
Equilibrio di corpo rigido rispetto
alla rotazione
Calcolare il momento di una forza nelle diverse
situazioni
Essere in grado di capire se un corso è in
equilibri rispetto alla rotazione
Macchine semplici: piano inclinato,
leva, carrucola ideale, paranco
Studiare l’equilibrio in casi particolari e
applicarlo a casi concreti
MODULO 9: PRINCIPI DELLA DINAMICA
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
DISCIPLINARI
9.1
Principi della
dinamica
ABILITA’
Le leggi della dinamica
Sapere esporre la differenza tra cinematica e
dinamica, sapere individuare il diagramma delle
forze agenti su un corpo
Sistemi di riferimento inerziale
Essere in grado di definire un sistema di
riferimento inerziale e di riconoscere un sistema
di riferimento inerziale e uno non
I principio della dinamica
Essere in grado di descrivere il contenuto della
legge di inerzia e di collocarla nelle varie
situazioni della vita concreta
II principio della dinamica F = ma
Essere in grado di descrivere l’esperienza che
conduce alla formulazione della II Legge della
dinamica e applicarla alla definizione di peso di
un oggetto
III principio della dinamica
Massa inerziale Relazione fra
accelerazione di gravità g e forza
peso
Applicazione leggi della dinamica
Forze di contatto, tensione, attrito:
Attrito nei fluidi ,Caduta in aria
Essere in grado di descrivere il contenuto della
III Legge della dinamica e di collocarla nelle
varie situazioni della vita concreta
Studiare moti di varia natura e complessità
MODULO 10: CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA MECCANICA
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
DISCIPLINARI
10.1
Conservazione
dell’energia
meccanica
5
ABILITA’
Variazione e conservazione di
grandezze fisiche
Sapere riconoscere in quali contesti una
grandezza fisica si conserva
Lavoro di una forza costante parallela
allo spostamento
Definizione di lavoro di una forza
costante
Lavoro di una forza variabile
Essere in grado di definire e calcolare il lavoro
di una forza in situazioni differenti
Energia cinetica e calcolo del lavoro
Teorema delle forze vive (o
dell’energia cinetica)
Sapere definire l’energia cinetica come energia di
movimento, sapere trovare connessione tra lavoro
compiuto e variazione dell’energia cinetica di un
oggetto
Sapere calcolare il lavoro compiuto su un oggetto
Potenza
Lavoro compiuto dalle forze di
interazione tra due corpi
Essere in grado di definire e calcolare la potenza
nelle sue varie unità di misura
Forze conservative e dissipative
Sapere definire e riconoscere una forza
conservativa
Energia potenziale
Energia potenziale elastica
Sapere calcolare l’energia potenziale in vari casi
di forza conservativa
Legge di conservazione dell'energia
Sapere descrivere il significato del principio di
Rappresentare il grafico di una forza variabile e
saperne, in alcuni casi, calcolare il lavoro
meccanica
conservazione dell’energia meccanica totale e
saperlo applicare in vari contesti e situazioni
problematiche
MODULO 11: CONSERVAZIONE DELLA QUANTITÀ DI MOTO E URTI
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
ABILITA’
DISCIPLINARI
11.1
Conservazione
della quantità di
moto
Quantità di moto
Essere in grado di definire la quantità a di moto
Legge della conservazione della
quantità di moto
Sapere ricavare la legge di conservazione della
quantità di moto dal terzo principio della
dinamica e saperla applicare a situazioni
problematiche differenti ( rinculo del fucile,
razzo a reattore, ecc…)
Impulso di una forza
II principio della dinamica e teorema
dell’impulso F=mΔt e FΔt=mΔp
Urto elastico e anelastico
Urti centrali e obliqui
Sapere definire e ricavare l’impulso di una forza;
sapere anche dimostrare il teorema dell’impulso
Sapere studiare gli urti centrali e obliqui
MODULO 12: MOTI CIRCOLARE E ARMONICO, INTERPRETAZIONE DINAMICA
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
ABILITA’
DISCIPLINARI
12.1
Moto circolare e
sua
interpretazione
dinamica
Moto circolare uniforme Definizione
di moto circolare uniforme di un
punto materiale ,Periodo, Frequenza,
Velocità angolare, Velocità lineare,
Accelerazione centripeta e
centrifuga, forza centripeta
Sapere associare a un moto circolare uniforme la
forza centripeta che lo caratterizza dal punto di
vista dinamico
Moto armonico semplice Moto del
pendolo
Sapere studiare la posizione nel moto armonico,
la velocità e l’accelerazione, tracciando i loro
rispettivi grafici in funzione del tempo
MODULO 14: GRAVITAZIONE UNIVERSALE
ARGOMENTO
CONOSCENZE/CONTENUTI
DISCIPLINARI
14.1
Gravitazione
universale
ABILITA’
Storia della cosmologia dal caldei,
Egizi, fino a Copernico, Galileo e
Newton
Leggi di Keplero
Legge della gravitazione universale
Sapere ricavare g dalla legge di gravitazione
universale
La docente
6
Parma, 4 giugno 2012
7
