Argomenti di Fisica svolti nell’a.s. 2015-2016 nella classe 4M
Ivan Poluzzi
8 giugno 2016
• Ore effettivamente svolte 91, su 99 preventivabili.
• Risultati ottenuti: livello medio più che sufficente (media 6,4; deviazione standard 0,8)
• Libro di testo adottato: Halliday, Resnick, Walker - Fondamenti di Fisica, voll. 1 e 2 - Zanichelli
Part I
Meccanica
1
Leggi di conservazione
1.1
Energia cinetica e lavoro
1. Energia cinetica
2. Il lavoro come prodotto scalare
(a) forza gravitazionale in prossimità della superficie terrestre
i. forza elastica
(b) Lavoro di una generica forza variabile
(c) Potenza
1.2
Energia potenziale e conservazione dell’energia
1. Energia potenziale
2. Conservazione dell’energia meccanica
3. Conservazione dell’energia
1.3
Quantità di moto
1. Quantità di moto
2. Urto e impulso di una forza
3. Conservazione della quantità di moto
(a) Laboratorio: conservazione quantità di moto in un urto elastico
(b) deduzione della terza legge della dinamica
4. Analisi di urti in una e due dimensioni
2
Interazioni fondamentali: il campo gravitazionale
1. Legge di Newton
2. Campo gravitazionale
3. Principio di sovrapposizione
4. Energia potenziale gravitazionale
5. Leggi di Kepler
1
3
Oscillatore armonico
1. Visione film PSSC
2. Moto armonico semplice
3. Energia nel moto armonico semplice
4. Pendolo semplice
5. Smorzamento e risonanza
Part II
Onde e ottica ondulatoria
4
Onde
1. Onde trasversali e longitudinali
2. Modello matematico
(a) spostamento
(b) velocità
(c) accelerazione
(d) energia
(e) sovrapposizione
3. Onde su di una corda tesa
4. Onde stazionarie
5. Interferenza
6. Battimenti
7. Effetto Doppler
5
Ottica ondulatoria
5.1
Interferenza
1. Un primo modello per la luce: ondulatorio
2. Interferenza da doppia fenditura
3. Principio di Huyghens
5.2
Diffrazione
1. Diffrazione da singola fenditura
(a) laboratorio: misura larghezza di una fenditura
2. Diffrazione da foro circolare
(a) criterio di Reyleigh
(b) reticoli di diffrazione
2
Part III
Elementi di termodinamica
6
Interpretazione meccanicistica della legge dei gas
1. Modello di gas ideale
2. Pressione, temperatura e velocità quadratica media
3. Energia cinetica traslazionale
4. Distribuzione delle velocità molecolari
5. Capacità termiche specifiche molari e gradi di libertà
7
Le leggi dei gas
1. La prima legge
2. La seconda in termini entropici
3. Entropia e statistica: la legge di Boltzmann
Part IV
Interazioni fondamentali: il campo elettrostatico
8
La carica elettrica
1. Quantizzazione della carica elettrica
(a) laboratorio: esperimento in analogia con quello di Millikan
(b) analisi esperimento di Millikan
2. Conservazione della carica elettrica
(a) alcuni esempi
9
Il campo elettrostatico
1. Definizione di campo e.s.
2. Legge di Coulomb
(a) visione del film PSSC
3. Campo elettrico generato da una carica puntiforme
4. Campo elettrico generato da un dipolo
(a) momento di dipolo elettrico
(b) dipolo in un campo elettrico
5. Legge di Gauss
(a) flusso di un campo vettoriale
(b) legge di Gauss
i. deduzione della legge di coulomb
3
