Liceo “G.B. Vico” Corsico
Programma svolto durante l’anno scolastico 2013-14
Classe:
Materia:
Insegnante:
Testo utilizzato:
3B
FISICA
Raffaella Brunetti
Caforio Ferilli “Fisica! Le regole del gioco” vol 1 ed Le Monnier
Argomenti svolti
ARGOMENTO
NOTE
Le leggi del moto: ripasso e approfondimento. Meccanica:
ripasso e approfondimento (dinamica, statica)
•
I moti rettilinei
•
I moti curvilinei
•
Rappresentazione cartesiana dei vettori
•
Il punto materiale e il corpo rigido: moti ed equilibrio
•
Prodotto scalare e prodotto vettoriale tra vettori
Sezione A
MECCANICA E I PRINCIPI
DI CONSERVAZIONE
Unità 1
Moti circolari e oscillatori
• Moto circolare; velocità angolare
• Il moto armonico e descrizione goniometrica del moto
• Il pendolo, la molla
Unità 2
Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali
• La legge di composizione classica di spostamenti, velocità
ed accelerazioni
• Il principio di relatività classico
• Forze apparenti nei sistemi di riferimento non inerziali
Unità 3
L’energia meccanica
• Ripasso del lavoro, dell’energia cinetica, dell’energia
potenziale, del principio di conservazione dell’energia
Unità 4
La quantità di moto e gli urti
• Quantità di moto e impulso
• La conservazione della quantità di moto
• Gli urti
• Urti elastici in una e due dimensioni
• Centro di massa
• Il pendolo balistico
Unità 5
Momento di una forza, momento angolare e momento
rotatorio (cenni)
• Il momento angolare e la causa della sua variazione
• Momento d’inerzia e momento angolare di un corpo
esteso
• La conservazione del momento angolare
• Dinamica rotazionale di un corpo rigido
• Energia cinetica nel moto rotatorio
Unità 6
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La gravitazione universale
• Le orbite dei pianeti
• La legge di gravitazione universale
• Il campo gravitazionale
• L’energia potenziale gravitazionale
• Velocità, periodo ed energia di pianeti e satelliti
Unità 7
I gas e la teoria cinetica
• I sistemi gassosi e le leggi dei gas
• L’equazione di stato dei gas perfetti
• Cenni al modello molecolare dei gas
• Cenni a velocità quadratica media e temperatura, energia
cinetica media
Sezione B
TERMODINAMICA
Unità 8
Il primo principio della termodinamica
• Perché il calore è misurato in joule
• Sistemi e trasformazioni termodinamiche
• Il lavoro termodinamico (escluso lavoro nelle isoterme)
• Il primo principio : la conservazione dell’energia
• L’energia interna e i calori specifici di un gas perfetto
• Il primo principio e le trasformazioni adiabatiche
Unità 9
Il secondo principio della termodinamica e l’entropia
• Le macchine termiche
• Il secondo principio: il verso privilegiato delle
trasformazioni termodinamiche
• Il ciclo di Carnot e il rendimento massimo delle macchine
termiche (senza la dimostrazione del rendimento del
ciclo di Carnot)
• Cenni ai frigoriferi: macchine termiche a ciclo invertito
• L’entropia di Clausius (cenni)
• Cenno all’entropia
• Clausius, Maxwell, Boltzmann e l’irreversibilità; il
paradosso del diavoletto di Maxwell; entropia e
disordine.
Unità 10
Corsico, 6 giugno 2014
I rappresentanti degli studenti
………………………………..
L’insegnante:
Raffaella Brunetti
…………………………….
………………………………..
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identico a quello firmato depositato in segreteria didattica
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Indicazioni per le prove di recupero di settembre
Argomenti fondamentali per la prova di recupero
ARGOMENTO
NOTE
Ripasso: le leggi del moto, dinamica, statica
•
I moti rettilinei, i moti curvilinei
•
Il moto in due dimensioni (parabolico)
•
Rappresentazione cartesiana dei vettori
•
Il punto materiale e il corpo rigido: moti ed equilibrio
•
Prodotto scalare e prodotto vettoriale tra vettori
Sezione A
MECCANICA E I PRINCIPI
DI CONSERVAZIONE
Unità 1
Moti circolari e oscillatori
• Moto circolare
• Il moto armonico e descrizione goniometrica del moto
• Il pendolo, la molla
Unità 2
L’energia meccanica
• Ripasso del lavoro, dell’energia cinetica, dell’energia
potenziale, del principio di conservazione dell’energia
Unità 4
La quantità di moto e gli urti
• Quantità di moto e impulso
• La conservazione della quantità di moto
• Gli urti; urti elastici e anelastici in una dimensione
Unità 5
La gravitazione universale
• Le orbite dei pianeti
• La legge di gravitazione universale
• Il campo gravitazionale
• L’energia potenziale gravitazionale
• Velocità, periodo ed energia di pianeti e satelliti
Unità 7
I gas e la teoria cinetica
• I sistemi gassosi e le leggi dei gas
• L’equazione di stato dei gas perfetti
Sezione B
TERMODINAMICA
Il primo principio della termodinamica
• Perché il calore è misurato in joule
• Sistemi e trasformazioni termodinamiche
• Il lavoro termodinamico (esculso calcolo del lavoro nelle
isoterme)
• Il primo principio : la conservazione dell’energia
• L’energia interna e i calori specifici di un gas perfetto
• Il primo principio e le trasformazioni adiabatiche
Unità 9
Il secondo principio della termodinamica
• Le macchine termiche
• Il secondo principio: il verso privilegiato delle
trasformazioni termodinamiche
• Il ciclo di Carnot e il rendimento massimo delle macchine
termiche (senza dimostrazione del rendimento del ciclo
di Carnot)
Unità 10
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Lavori consigliati per il recupero estivo
Studiare bene gli argomenti sopra elencati.
Svolgere il maggior numero possibile dei seguenti esercizi:
Esercizi
RIFERIMENTI
Pag 44 e segg. N. 8-9-12-13-15-28-34-43-44-48-49-50-51
Sezione A
MECCANICA E I PRINCIPI
DI CONSERVAZIONE
Unità 1
Pag 80 e segg. N. 23-27-28-29-31-46-48
Pag 152 e segg. N. 3-4-5-6-7-8-9-11-13-14-16-17-19-38-39-4041-46-48-49-51-73-74-75-77-78-79-82
Pag 188 e segg. N.13-22-23-41-43-44-68-71-77-78-79-80-82-8588-92
Pag 257 e segg. N. 13-16-18-19-33-36-55-56-58
Pag 301 e segg. N. 10-11-24-25-26
Pag 338 e segg. N. 47-48-49-61-62-65
Pag 373 e segg. N. 3-4-5-6-7-8-9-10-31-32-33
Unità 2
Unità 4
Unità 5
Unità 7
Unità 8
Unità 9
Unità 10
Esempi di prove di recupero
La prova di recupero sarà scritta, con esercizi e anche domande valide per l’orale, ed
eventualmente potrà seguire un’integrazione orale.
1) Un contenitore di forma cilindrica con una base mobile di sezione S=150cm2, racchiude un
gas alla pressione di 1,00 atm. Il gas riceve una quantità di calore di 480 cal e si espande a
pressione costante per un tratto di 25,0cm. Calcola la variazione di energia interna del gas.
2) Trascurando l’attrito con l’aria, ricava l’equazione della gittata di un proiettile che si muove
con velocità iniziale obliqua. Motiva adeguatamente le formule.
3) Quale relazione sussiste tra il moto circolare uniforme e il moto armonico? Ricava
l’equazione del moto armonico che descrive la velocità in funzione del tempo e
rappresentala graficamente.
4) Quante rotazioni al minuto deve compiere una centrifuga affinché una provetta collocata a
10 cm dall’asse di rotazione subisca un’accelerazione pari a 90 g?
5) Una molla di costante elastica 25N/m è compressa di 10 cm. Contro di essa è appoggiato
un corpo di massa 100 g. Il coefficiente di attrito dinamico tra il corpo e il piano su cui è
poggiato è uguale a 0,2. A un certo istante la molla viene lasciata libera di allungarsi.
Calcola quanto spazio percorre il corpo lungo il piano, dopo aver lasciato la molla, prima di
fermarsi.
6) Una macchina termica compie cinque cicli al secondo ed eroga una potenza pari a 1,6 kW.
In ogni ciclo, il lavoro prodotto è il 38% del valore dell’energia ceduta alla sorgente fredda.
Calcola il calore assorbito in ogni ciclo.
7) Una bilia urta un’altra bilia, uguale alla prima e inizialmente ferma. Dopo l’urto, le due bilie
viaggiano entrambe con velocità di 1,5 m/s, nella stessa direzione e verso della bilia
incidente. Qual era la sua velocità iniziale?
8) Calcola la velocità di un proiettile che colpisce un pendolo balistico sapendo che la sua
massa è 100g, la massa del pendolo è 5,0 kg, la lunghezza del filo è 1,2m e l’angolo di cui
si solleva il pendolo dopo essere stato raggiunto dal proiettile è 40°.
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