LICEI SPERIMENTALI DON G. FOGAZZARO
LICEO DELLE SCIENZE APPLICATE
PROGRAMMAZIONE DI FISICA - CLASSE TERZA
OBIETTIVI GENERALI
CONOSCENZA
Acquisire i contenuti disciplinari proposti
Acquisire un linguaggio corretto e sintetico, funzionale alla conoscenza dei contenuti
Usare correttamente strumenti di misura e attrezzature
COMPRENSIONE
Formulare, in casi semplici, ipotesi di interpretazione di fatti osservati e dedurre alcune conseguenze.
Esaminare dati e ricavare informazioni significative da tabelle e grafici, tenendo conto delle incertezze
sperimentali, anche mediante l'utilizzo del calcolatore elettronico
APPLICAZIONE
Applicare le nozioni teoriche apprese alla soluzione di problemi
Studiare un fenomeno variando uno alla volta i fattori che lo influenzano e scomponendolo in elementi più
semplici.
SINTESI
Inquadrare in un medesimo schema logico situazioni diverse riconoscendo analogie o differenze, proprietà
varianti ed invarianti.
OBIETTIVI SPECIFICI
- saper descrivere i moti rettilinei e piani già esaminati nel corso del biennio
- distinguere i sistemi di riferimento inerziali da quelli non inerziali determinando negli ultimi le forze
apparenti;
- applicare correttamente i vari principi di conservazione;
- descrivere e spiegare la rotazione di un corpo rigido;
- conoscere cenni di storia della gravitazione e applicarne i principi al moto dei corpi celesti
- descrivere e spiegare i fenomeni termici utilizzando i concetti di calore e temperatura;
- conoscere ed utilizzare i principi della termodinamica
CONTENUTI
Modulo 1 – Richiami e approfondimenti - Moti in due dimensioni
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Vettori, somma, differenza e scomposizione. Componenti cartesiane di un vettore (richiami)
Vettori posizione, spostamento, velocità e accelerazione (richiami)
Moti rettilineo uniforme e uniformemente accelerato (richiami)
Composizione dei moti, moti in due dimensioni
Moto di un grave, gittata
Moto circolare uniforme, frequenza e periodo, accelerazione centripeta (richiami)
Modulo 2 – I principi della dinamica – le forze
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Il primo principio della Dinamica
Sistemi di riferimento inerziali, principio di relatività e trasformazioni di Galileo
Il secondo principio della Dinamica, la massa inerziale, la forza peso
Alcune forze di contatto (tensioni, forze di attrito, forze elastiche, reazioni vincolari, …)
Sistemi di riferimento accelerati, forze apparenti, forza centripeta e centrifuga
Modulo 3 – Lavoro e energia
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Il prodotto scalare
Lavoro di una forza costante
Cenni al lavoro di forze che dipendono dalla posizione, lavoro della forza elastica
Energia cinetica, teorema dell’energia cinetica
Forze conservative, Energia potenziale della forza peso e della forza elastica
Energia meccanica, conservazione dell’energia meccanica
Variazione dell’energia meccanica e lavoro delle forze dissipative
Potenza
Modulo 4 – Dinamica di un sistema di particelle
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Impulso e quantità di moto
Teorema dell’impulso
Sistemi isolati e conservazione della quantità di moto
Urti elastici e anelastici in una dimensione
Centro di massa
Modulo 5 – Dinamica dei corpi in rotazione
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Il prodotto vettoriale
Posizione, velocità e accelerazione angolari e lineari, relazioni tra grandezze angolari e lineari
Il momento di una forza
Condizioni di equilibrio di un corpo rigido, baricentro
Il momento di inerzia di un corpo rigido
Il secondo principio della Dinamica per il moto rotazionale
Energia cinetica di traslazione e di rotazione
Il momento angolare, conservazione del momento angolare
Modulo 6 – Gravitazione
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Le tre leggi di Keplero
Legge di gravitazione universale, esperimento di Cavendish
Massa gravitazionale e massa inerziale,
Attrazione gravitazionale tra corpi sferici
Satelliti in orbite circolari
Energia potenziale gravitazionale, velocità di fuga
Modulo 7 – Dinamica dei fluidi
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Pressione, principio di Pascal, legge di Stevino (richiami)
Fluidi in movimento, flusso stazionario, portata
Equazione di continuità
Equazione di Bernoulli e conservazione dell’energia
Alcune applicazioni del t.di Bernoulli: teorema di Torricelli, portanza di un’ala
Modulo 8 – Temperatura e calore
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Temperatura e sua misura, scala Celsius e Kelvin, la temperatura assoluta
Equilibrio termico, principio 0 della termodinamica
Equazione di stato dei gas perfetti
Calore e Energia, equivalente meccanico della caloria
Capacità termica e calore specifico.
Propagazione del calore: conduzione, convezione, irraggiamento
Cambiamenti di stato e calori latenti.
Modulo 9 – Primo principio della termodinamica
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Stati e trasformazioni termodinamiche, trasformazioni quasi-statiche
Trasformazioni isobare, isocore, isoterme, cicliche
Il lavoro in una trasformazione termodinamica.
Primo principio della termodinamica, applicazioni del primo principio alle trasformazioni fondamentali
Energia interna e calori specifici di un gas perfetto.
Trasformazione adiabatica di un gas perfetto, lavoro in una trasformazione adiabatica
Modulo 10 – Secondo principio della termodinamica - Entropia
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Trasformazioni reversibili e irreversibili.
Macchine termiche, rendimento delle macchine termiche
Secondo principio della termodinamica. Enunciati di Kelvin e di Clausius.
Teorema e ciclo di Carnot.
Definizione di Clausius di entropia.
Variazione di entropia nelle quattro classiche trasformazioni termodinamiche.
Variazione di entropia in una generica trasformazione reversibile o irreversibile.
Principio dell'aumento dell’entropia dell’universo.
Scansione temporale
Trimestre (settembre – dicembre): moduli 1, 2, 3, 4
Pentamestre (gennaio – giugno): moduli 5, 6, 7, 8, 9, 10
