FISICA
Classe III° A
Programma svolto
Liceo Ginnasio salesiano "San Giovanni Bosco"
Anno scolastico 2013-2014
A Moti rettilinei e moti piani
• La meccanica
• Punto materiale in movimento, sistemi di riferimento e descrizione del moto, traiettoria; il moto rettilineo
• La velocità
• Moto rettilineo uniforme
o definizione,
o definizione operativa della velocità, unità di misura, analisi dimensionale; velocità istantanea;
grafico s-t (e differenza con la traiettoria) e sua interpretazione, diretta proporzionalità tra s e t e
conseguenze, pendenza della retta in un grafico s-t
o calcolo della posizione e del tempo con la legge oraria del moto con partenza da fermo ( s = vt )
e nel caso generale s = s0 + vt . Dimostrazione delle leggi.
o calcolo della distanza e del tempo
o grafico v-t
• Spostamento e velocità come vettori
• Moto uniformemente accelerato
o definizione
o definizione operativa dell'accelerazione, unità di misura, analisi dimensionale; relazione tra
variazioni di velocità e intervalli di tempo, il grafico v-t e la sua interpretazione
o la velocità: legge della velocità istantanea con partenza da fermo v = at e legge generale della
velocità v = v0 + at . Dimostrazione delle leggi
o esempi di grafici v-t
o
legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato con partenza da fermo) s =
caso generale s = s0 + v0 t +
•
•
•
•
1 2
at e nel
2
1 2
at e formule inverse (anche con il calcolo del tempo di durata
2
di una caduta)
o Il grafico spazio-tempo e la proporzionalità quadratica
Moto vario su una retta,
o Definizione
o concetto di velocità istantanea e differenza con la velocità media
o l’accelerazione media ed istantanea;
o Grafico velocità-tempo, l'accelerazione media e la pendenza del grafico v-t
Moti nel piano
o vettori posizione, spostamento, velocità, accelerazione
o Il moto circolare
Moto circolare uniforme
La frequenza, il periodo e le grandezze inversamente proporzionali
Valore della velocità istantanea
La velocità angolare,
l'accelerazione centripeta (modulo, direzione, verso)
Il moto armonico
o Definizione, il grafico s-t del moto armonico e costruzione, ampiezza dell'oscillazione, periodo e
frequenza, legge del moto armonico,
o variazione della velocità istantanea e dell'accelerazione nel moto armonico
Il pendolo semplice e la legge di isocronismo per piccole oscillazioni
B Principi della dinamica
- Le cause del moto: la Dinamica
- Il primo principio della Dinamica
- La relazione tra forza e accelerazione
- La massa inerziale
- Il secondo principio della Dinamica
- Considerazioni sui principi della Dinamica
- I sistemi di riferimento inerziali
- Cenni sul principio di relatività galileiana e sulle Trasformazioni di Galileo
- Il terzo principio della Dinamica
Modulo C: Forze applicate al movimento
- La caduta libera: relazione tra massa e peso
- Applicazioni dei principi della Dinamica:
o caduta in un fluido; oscillatore armonico (moto armonico di una molla) e il periodo di
oscillazione della molla; il pendolo (dimostrazione del moto armonico per il pendolo, il
periodo del pendolo, la misura di g)
- La discesa lungo un piano inclinato
- La forza centrìpeta (senza la forza centrifuga)
- La Gravitazione Universale
- Il moto dei pianeti e le leggi di Keplero
- Il concetto di Campo Gravitazionale
- Il vettore Campo Gravitazionale
- Il concetto di Campo
Modulo D: Energia e Principi di conservazione
- Il lavoro, definizione operativa, unità di misura, analisi dimensionale, formula goniometrica del lavoro
- la potenza, definizione operativa, unità di misura, analisi dimensionale,
- L’energia e le trasformazioni
- L’energia cinetica e il teorema delle forze vive
- L’energia potenziale gravitazionale
- L’energia potenziale elastica
- Il principio di conservazione dell’energia meccanica
- La molla e la conservazione dell’energia meccanica
- La conservazione dell'energia totale
- La quantità di moto
- Il principio di conservazione della quantità di moto
- Gli urti in una dimensione
- momento di una forza, definizione operativa, unità di misura, analisi dimensionale
- momento d’inerzia di una o di più masse, definizione operativa, unità di misura, analisi dimensionale
- il momento angolare come grandezza vettoriale, definizione operativa, unità di misura, analisi
dimensionale
- Moto circolare, misura dello spostamento angolare, velocità angolare
- Il principio di conservazione del momento angolare
Modulo E: Termologia: temperatura e dilatazione; calore e trasmissione; modello atomico e
cambiamenti di stato
- La temperatura e il termometro
- L’equilibrio termico
- L’interpretazione microscopica della temperatura
- La dilatazione termica
- La dilatazione lineare dei solidi
- La dilatazione cubica
- La dilatazione nei liquidi
- L’interpretazione microscopica della dilatazione
- Il concetto di calore
- Il calore specifico e la capacità termica
- La caloria
- La propagazione del calore
- Gli atomi e le molecole
- Stati di aggregazione della materia
- I cambiamenti di stato e le leggi dei cambiamenti di stato
- Fusione e solidificazione
- Vaporizzazione e condensazione
- La sublimazione
Modulo E: Termodinamica: le leggi dei gas perfetti; i Principi
- I gas perfetti
- La legge di Boyle e Mariotte
- La prima legge di Gay-Lussac
- La seconda legge di Gay-Lussac
- L’equazione di stato dei gas perfetti
-
L’equivalenza tra calore e lavoro
Le trasformazioni adiabatiche e i cicli termodinamici
Il primo principio della termodinamica
Il secondo principio della termodinamica
Modulo F: Equilibrio elettrico e cariche elettriche in moto
- L’elettrizzazione per strofinio
- Modello microscopico della materia
- I conduttori e gli isolanti
- La definizione operativa della carica elettrica
- L’elettrizzazione per contatto
- L’elettrizzazione per induzione
- In laboratorio: funzionamento di un elettroscopio
- La legge di Coulomb e analogie con la legge di Gravitazione Universale
- Il principio di sovrapposizione
- La polarizzazione dei dielettrici
- La costante dielettrica
- La distribuzione della carica nei conduttori in equilibrio elettrostatico, Gabbia di Faraday
- La forza di Coulomb nella materia
- Il vettore campo elettrico: definizione operativa, calcolo della forza, rappresentazione
- Campo elettrico generato da una carica puntiforme, da due cariche puntiformi,
- Linee del campo elettrico, costruzione delle linee di campo, linee di campo di una carica puntiforme,
di due cariche puntiformi
- In laboratorio: linee del campo elettrico
- L’energia potenziale elettrostatica della forza di Coulomb (cenni all'analogia con l'energia potenziale
di Newton)
- La differenza di potenziale elettrico
- I condensatori
- La corrente elettrica
- Il generatore di tensione
- I circuiti elettrici elementari, gli strumenti di misura: amperometro e voltmetro
- La prima Legge di Ohm
- Resistenze, Resistenze in serie e in parallelo
- Condensatori, in serie e in parallelo
Testi adottati: Sergio Fabbri, Mara Masini “Phoenomena”, volumi 1 e 2, Sei.
Cagliari, 10 Giugno 2014
Per la classe
La docente
