LICEO SCIENTIFICO GUIDO CASTELNUOVO Programma di FISICA Classe: Prof.ssa: Anno scolastico: IV I Barbara Favati 2015-2016 Il prodotto vettoriale. Il momento di una forza. Il momento di una coppia di forze. FLUIDODINAMICA Ripasso: i fluidi, la densità e la pressione. Un fluido ideale. Equazione di continuità. Portata di un condotto. Il teorema di Bernoulli (con dimostrazione). Il teorema di Torricelli. I GAS E LA TEORIA CINETICA L’equilibrio termico. Il principio zero della termodinamica. I gas: la legge di Boyle e le leggi di Gay-Lussac. Lo zero assoluto e la scala Kelvin. Il gas perfetto. Numero di massa, unità di massa atomica, mole. Il numero di Avogadro. Le leggi di Gay-Lussac utilizzando la temperatura assoluta. Equazione di stato dei gas perfetti. Le ipotesi della teoria cinetica dei gas. La relazione tra la pressione di un gas e la velocità quadratica media delle molecole ( con dimostrazione) La relazione tra la temperatura di un gas e la velocità quadratica media (con dimostrazione). L’energia cinetica media e l’interpretazione microscopica della temperatura. Il cammino libero medio. TERMODINAMICA Sistema, ambiente, stato di un sistema, l’equilibrio termodinamico e le trasformazioni quasi-statiche, l’energia interna. Il lavoro in una trasformazione termodinamica: l’espressione del lavoro in una trasformazione isobara e in una trasformazione isoterma, interpretazione grafica del lavoro. L’energia interna come funzione di stato. Il primo principio della termodinamica. Le macchine termiche. Il rendimento di una macchina termica. Il secondo principio della termodinamica: enunciato di Kelvin e enunciato di Clausius e dimostrazione dell’ equivalenza dei due enunciati. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Il rendimento di una macchina termica reversibile. LE ONDE Cosa è un’onda. Esempi: onde in una corda, in una molla, nell’acqua. Onde elastiche, onde elastiche trasversali e longitudinali, caratteristiche delle onde ( lunghezza d’onda, periodo, frequenza, ampiezza). Relazione tra la lunghezza d’onda e il periodo di un’onda. Velocità di propagazione in una corda tesa Fronti d’onda La funzione d’onda per un’onda piana. Il principio di sovrapposizione Il suono. Caratteri distintivi di un suono: altezza, intensità e timbro. Intensità di un suono. Il livello sonoro La riflessione delle onde. L’eco. La rifrazione delle onde. Onde in fase e in opposizione di fase. L’interferenza. Le onde stazionarie in una corda. La diffrazione. La risonanza I battimenti L’effetto Doppler La luce Introduzione: la teoria corpuscolare, la teoria ondulatoria, il dualismo ondacorpuscolo. La riflessione della luce. La rifrazione della luce, l’indice di rifrazione di un mezzo e la legge di Snell. La dispersione. L’arcobaleno. I colori del cielo. Interferenza della luce: l’esperimento di Young. La determinazione della lunghezza d’onda di un’onda monocromatica tramite l’interferenza. Il principio di Huygens La diffrazione della luce Misura della velocità della luce: esperimento di Galileo, misura di Fizeau e misura di Roemer. LA CARICA E IL CAMPO ELETTRICO L’elettrizzazione per strofinio e la carica elettrica. I conduttori e gli isolanti. L’elettrizzazione per contatto e per induzione. L’elettroscopio. La legge di Coulomb. Il principio di sovrapposizione. La polarizzazione. Il campo elettrico: la teoria dell’azione a distanza e la teoria del campo elettrico. Definizione del vettore campo elettrico. Il campo elettrico generato da una carica puntiforme. Come si determina il campo elettrico generato da più cariche puntiformi. Le linee di forza.