Insegnante: Marialisa Villa Piano di lavoro 2014/15 3 P Fisica Unit 8: Electricity 8.01 Electric charge (1) 8.02 Electric charge (2) 8.03 Electric fields 8.04 Current in a simple circuit 8.05 Potential difference 8.06 Resistance (1) 8.07 Resistance (2) 8.08 More about resistance factors 8.09 Series and parallel circuits (1) 8.10 Series and parallel circuits (2) 8.11 Electrical power 8.12 Mains electricity (1) 8.13 Mains electricity (2) 8.14 Electrical energy calculations Unit 9: Magnets and currents 9.01 : Magnets 9.02 : Magnetic fields 9.03 : Magnetic effect of a current 9.04 : Electromagnets 9.05 : Magnetic force of a current 9.06 : Electric motors 9.07 : Electromagnetic induction 9.08 : More about induced currents 9.09 : Generators 9.10 : Coils and trnsformers (1) 9.11 : Coils and trnsformers (2) 9.12 : Power across the country Unit 10: Electrons and electronics 10.01 : Electronic essentials 10.02 : More on components 10.03 : Transistors (1) 10.04 : Transistors (2) 10.05 : Logic gates (1) 10.06 : Logic gates (2) 10.07 : Electron beams (1) 10.08 : Electron beams (2) Unit 11: Atoms and radioactivity 11.01 : Inside atoms 11.02 : Nuclear radiation (1) 11.03 : Nuclear radiation (2) 11.04 : Radioactive decay (1) 11.05 : Radioactive decay (2) 11.06 : Nuclear energy 11.07 : Fusion future 11.08 : Using radioactivity 11.09 : Atoms and particles (1) 11.10 : Atoms and particles(2) 4P MATEMATICA Libro di testo: Leonardo Sasso Nuova matematica a colori Ed. blu. Vol.4 Petrini Unità 1 Goniometria Unità 2 Trigonometria Unità 3 Geometria solida Unità 4 Esponenziali e logaritmi Unità 5 Affinità Unità 6 Numeri complessi Unità didattica 6: Calcolo combinatorio e probabilità Funzioni goniometriche e loro grafici. Funzioni goniometriche inverse e loro grafici. Archi associati e riduzione al primo quadrante. Formule goniometriche (addizione, sottrazione, duplicazione, bisezione, formule parametriche razionali). Grafici deducibili. Equazioni goniometriche (elementari, riconducibili a elementari, lineari, omogenee di secondo grado) Disequazioni goniometriche. Sistemi di equazioni e disequazioni goniometriche Ripasso dei teoremi sui triangoli rettangoli. Teorema della corda Teorema del seno e teorema di Carnot. Risoluzione dei triangoli. Applicazione ai problemi di geometria piana. Assiomi dello spazio. Perpendicolarità nello spazio. Diedri e angoli solidi. Prismi (volumi e superficie) Solidi di rotazione: cilindro, cono, tronco di cono. Sfera Piramide. Principio di Cavalieri. Applicazioni della trigonometria ai problemi di geometria solida. Funzione esponenziale e funzione logaritmica e loro grafici. Proprietà dei logaritmi .Equazioni e disequazioni esponenziali e logaritmiche. Dilatazioni, isometrie e similitudini. Trasformazioni affini e matrici. Applicazioni delle trasformazioni ai grafici delle funzioni. Definizione di numero complesso. Operazioni in ℂ . Coniugato di un numero complesso. Potenze e radici in ℂ Coordinate polari e forma trigonometrica di un numero complesso. Forma esponenziale di un numero complesso. Equazione di Eulero. Disposizioni, permutazioni, combinazioni. Coefficienti binomiali. Teorema del binomio di Newton. Definizione di probabilità. Probabilità composte. Teorema di Bayes. 4 P FISICA Libri di testo: Claudio Romeni, Fisica e realtà.blu: Dinamica Zanichelli Claudio Romeni, Fisica e realtà.blu: Onde Zanichelli Claudio Romeni, Fisica e realtà.blu: Termodinamica Zanichelli Unità 1 Ripasso sui principi della dinamica. Applicazione dei principi della Dinamica: leggi della dinamica ad alcuni problemi. Definizione di quantità di moto. dinamica Principio di conservazione della quantità di moto per un sistema e quantità d moto Unità 2 Dinamica: conservazione dell’energia Unità 3: Dinamica rotazionale Unità 4: La legge di gravitazione universale Unità 5: Le onde Unità 6: Le onde sonore Unità 7: Ripasso di ottica geometrica Unità 8: Ottica fisica Unità 9: Termodinamica isolato Ripasso su lavoro di una forza e definizione di energia cinetica. Teorema dell’energia cinetica. Definizione di energia potenziale gravitazionale. Teorema di conservazione dell’energia. Definizione di forza conservativa. Cinematica e dinamica rotazionale Ripasso sul moto circolare uniforme. Accelerazione centripeta e forza centripeta. Momento di una forza. Relazione fra momento angolare e momento di inerzia. Definizione di momento angolare . Relazione fra momento di una forza e momento angolare. Conservazione del momento angolare. Il campo 𝑔⃗. Le leggi di Keplero. Legge di gravitazione universale di Newton. Energia potenziale gravitazionale. Il moto armonico. Equazione oraria del moto armonico. Onde. Equazione generale di un’onda. Onde stazionarie. Natura e caratteristica delle onde sonore. Intensità. Interferenza e battimenti. Diffrazione L’effetto Doppler. Riflessione, rifrazione, diffusione. Il principio di Huygens- Fresnel. L’esperimento di Young. Diffrazione delle onde luminose. Primo principio della termodinamica. Trasformazioni isocore, isoterme, adiabatiche, isobare. Secondo principio della termodinamica. Cenni sulle macchine termiche. 5 P Matematica Libro di testo: Leonardo Sasso Nuova matematica a colori Ed. blu. Vol.5 Petrini Unità 1 Ripasso sulle funzioni Unità 2 Limiti Unità 3 Continuità. Unità 4 Derivazione Funzioni algebriche e trascendenti. Dominio di funzione. Grafici delle funzioni circolari, esponenziale e logaritmica Definizione di limite di funzione. Definizione di funzione continua. Forme di indecisione: risoluzione delle forme di indecisione per le funzioni algebriche. Limiti notevoli. Risoluzione delle forme di indecisione per le funzioni armoniche e esponenziali. Funzioni continue. Classificazione dei punti di discontinuità. Asintoti obliqui. Grafico probabile di una funzione. Teoremi sulle funzioni continue: teorema di Weierstrass, teorema dell’esistenza degli zeri. Definizione di derivata e suo significato geometrico. Derivate delle funzioni fondamentali. Regole di derivazione. Derivata della Unità 5 Teoremi sulle funzioni derivabili Unità 6 Studio di funzione Unità 7 Integrali indefiniti Unità 8 Integrali definiti Unità 9 Equazioni differenziali funzione composta e della funzione inversa. Significato e geometrico della derivata. Teorema di Fermat, Rolle e Lagrange. Funzioni crescenti e decrescenti. Analisi dei punti stazionari. Punti di flesso. Teoremi di Cauchy e De l’Hôpital. Studio delle funzioni più comuni algebriche e trascendenti. Applicazione ai problemi di geometria e fisica Funzione primitiva. Metodi di integrazione: integrali immediati, integrazione per scomposizione, per sostituzione, per parti. Definizione di integrale definito. Funzione integrale. Teorema fondamentale del calcolo integrale. Calcolo degli integrali definiti Calcolo di aree. Volume dei solidi di rotazione. Lunghezza di una curva. Integrazione numerica Equazioni differenziali del primo ordine. Equazioni lineari. Equazioni a variabili separabili. Equazioni del secondo ordine omogenee e non omogenee. Il problema di Cauchy 5 P FISICA Libri di testo: Claudio Romeni, Fisica e realtà. blu: Elettromagnetismo Zanichelli Claudio Romeni, Fisica e realtà. blu: Relatività e quanti Zanichelli Unità 1 Campo 𝐸⃗⃗ . Legge di Coulomb. Definizione di flusso di Elettrostatica: un campo vettoriale. Teorema di Gauss. campo elettrostatico. Unità 2 Energia potenziale di una carica o di un sistema di Elettrostatica: cariche. Differenza di potenziale. Funzione potenziale. il potenziale elettrostatico Circuitazione di un campo elettrostatico. Campi conservativi. Capacità di un condensatore. Unità 3 Intensità di corrente. Leggi di Ohm. Resistenza di un Ripasso sui circuiti in corrente conduttore. continua Unità 4: ⃗⃗. Forza di Lorentz. Moto di una Campo magnetico 𝐵 Il campo magnetico particella carica in un campo magnetico uniforme. Forze e momenti agenti su fili percorsi da corrente. Il motore elettrico. ⃗⃗. Teorema di Ampère. Circuitazione e flusso di 𝐵 Unità 5: Legge di Faraday- Neumann. Legge di Lenz. Induzione elettromagnetica L’alternatore. Cenni ai circuiti in corrente alternata Unità 6: Il campo elettrico indotto. La legge di AmpèreLe equazioni di Maxwell e le onde Maxwell. La corrente di spostamento. elettromagnetiche Le equazioni di Maxwell. Le onde elettromagnetiche Unità 7: Sistemi inerziali. I postulati di Einstein. Le Relatività speciale trasformazioni di Lorentz e le loro conseguenze sullo spazio e sul tempo. Cono spazio-temporale di Minkowski. Origine relativistica dei fenomeni magnetici. Unità 8: Questioni importanti della fisica del ‘900 Unità 9: Cenni di meccanica quantistica. Unità 10 Cenni di fisica atomica Composizione delle velocità. Massa, energia e quantità di moto relativistiche. Gli spettri atomici. I problemi che conducono alla nascita della fisica quantistica: la radiazione di corpo nero , le leggi di Stefan-Boltzmann e di Wien, la catastrofe ultravioletta. L’effetto fotoelettrico. L’effetto Compton. L’atomo di Bohr Il principio di indeterminazione. Le onde di De Broglie. Conseguenze del principio di indeterminazione: il problema della misura. La stabilità del nucleo. I decadimenti α,β e γ.