Liceo “G.B. Vico” Corsico Programma svolto durante l’anno scolastico 2015-16 Classe: Materia: Insegnante: Testo utilizzato: 3C FISICA Raffaella Brunetti Caforio Ferilli “Fisica! Pensare l’universo” - vol 3 - ed Le Monnier Argomenti svolti ARGOMENTO Le leggi del moto: ripasso e approfondimento. Meccanica: ripasso e approfondimento (dinamica, statica) Grandezze scalari e vettoriali, la rappresentazione cartesiana dei vettori, le leggi di Newton, equilibrio, prodotto scalare e prodotto vettoriale. Moti circolari e oscillatori Ripasso dei moti rettilinei. Il moto in due dimensioni: velocità nei moti curvilinei, accelerazione centripeta e accelerazione tangenziale; moto parabolico, moto circolare, moto armonico, molla, pendolo. Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali (cenni) La legge di composizione classica di spostamenti, velocità ed accelerazioni; Il principio di relatività classico; forze apparenti nei sistemi di riferimento non inerziali. L’energia meccanica Ripasso del lavoro, dell’energia cinetica, dell’energia potenziale, del principio di conservazione dell’energia 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, urti anelastici 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, conservazione del momento angolare. La gravitazione universale Le orbite dei pianeti, le leggi di Keplero, la legge di gravitazione universale, il campo gravitazionale, l’energia potenziale gravitazionale, velocità, periodo ed energia di pianeti e satelliti. I gas e la teoria cinetica I sistemi gassosi e le leggi dei gas: leggi di Gay-Lussac e di Boyle; l’equazione di stato dei gas perfetti; lo zero assoluto e la scala Kelvin; i gas perfetti; cenni al modello NOTE Unità 1 par. da 1 a 5 Unità 2 par. 1, 2, 3, 4, 6 Unità 3 par. da 1 a 5; video: la Fisica del PSSC, “Sistemi di riferimento” https://www.youtube.com/watch?v=DejaKlkaVc0 Unità 4 Unità 6 par. 1, 2, 3, 4 Unità 7 par. da 1 a 6 Unità 8 par. da 1 a 5 Unità 9 par. 1, 2, 3, 6 pag. 1 di 5 molecolare dei gas: l’interpretazione microscopica della temperatura. Il primo principio della termodinamica Il calore e l’equilibrio termico, il mulinello di Joule, l’equivalente meccanico della caloria. Calore e temperatura. Cenno alla propagazione del calore. Sistemi e trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni isocoriche, isobariche, isotermiche. Il piano p-V. Il lavoro termodinamico (escluso: calcoli con integrali e il lavoro nelle trasformazioni isoterme). Il primo principio: la conservazione dell’energia. Il primo principio e le trasformazioni adiabatiche; trasformazioni cicliche. Il secondo principio della termodinamica e l’entropia (cenni) Le macchine termiche. Il secondo principio: il verso privilegiato delle trasformazioni termodinamiche. Il rendimento. Il teorema di Carnot. Il motore: il ciclo Otto e il ciclo Diesel. Cenno al concetto di entropia. Corsico, 6 giugno 2016 I rappresentanti degli studenti ……………………………….. Unità 10 par. 1, 2, 3, 4, 5, 7 Unità 11 par. 1, 2, 3 ; appunti. L’insegnante: Raffaella Brunetti ……………………………. ……………………………….. N.B. - Questo testo, pubblicato su web senza firma, è identico a quello firmato depositato in segreteria didattica pag. 2 di 5 Indicazioni per le prove di recupero di settembre. Argomenti fondamentali per la prova di recupero ARGOMENTO Le leggi del moto: ripasso e approfondimento. Meccanica: ripasso e approfondimento (dinamica, statica) Grandezze scalari e vettoriali, la rappresentazione cartesiana dei vettori, le leggi di Newton, equilibrio, prodotto scalare e prodotto vettoriale. Moti circolari e oscillatori Ripasso dei moti rettilinei. Il moto in due dimensioni: velocità nei moti curvilinei, accelerazione centripeta e accelerazione tangenziale; moto parabolico, moto circolare, moto armonico, molla, pendolo. L’energia meccanica Ripasso del lavoro, dell’energia cinetica, dell’energia potenziale, del principio di conservazione dell’energia La quantità di moto e gli urti Quantità di moto e impulso, la conservazione della quantità di moto, gli urti, urti elastici in una dimensione, urti anelastici La gravitazione universale Le orbite dei pianeti, le leggi di Keplero, la legge di gravitazione universale, il campo gravitazionale, l’energia potenziale gravitazionale, velocità, periodo ed energia di pianeti e satelliti. I gas e la teoria cinetica I sistemi gassosi e le leggi dei gas: leggi di Gay-Lussac e di Boyle; l’equazione di stato dei gas perfetti; lo zero assoluto e la scala Kelvin; i gas perfetti. Il primo principio della termodinamica Il calore e l’equilibrio termico, il mulinello di Joule, l’equivalente meccanico della caloria. Calore e temperatura. Sistemi e trasformazioni termodinamiche. Trasformazioni isocoriche, isobariche, isotermiche. Il piano p-V. Il lavoro termodinamico (escluso: calcoli con integrali e il lavoro nelle trasformazioni isoterme). Il primo principio: la conservazione dell’energia. Il primo principio e le trasformazioni adiabatiche; trasformazioni cicliche. Il secondo principio della termodinamica Le macchine termiche. Il secondo principio: il verso privilegiato delle trasformazioni termodinamiche. Il rendimento. Il teorema di Carnot. NOTE Unità 1 par. da 1 a 5 Unità 2 par. 1, 2, 3, 4, 6 Unità 4 Unità 6 par. 1, 2, 3, 4 Unità 8 par. da 1 a 5 Unità 9 par. 1, 2, 3, 6 Unità 10 par. 1, 2, 3, 4, 5, 7 Unità 11 par. 1, 2, 3. pag. 3 di 5 Lavori consigliati per il recupero estivo Per chi ha il debito, la prova di settembre consisterà esclusivamente in un elaborato scritto, comprendente alcuni esercizi e anche domande di teoria. Rivedere con attenzione gli esercizi svolti in classe, anche quelli che si trovano in condivisione sulla piattaforma Edmodo, e fare inoltre il maggior numero possibile fra gli esercizi qui sotto assegnati: Esercizi (sez. A e B del libro di testo) Pag. 28 e segg. n. 4, 17, 52, 53, 54, 55 Pag. 77 e segg. n. 29, 30, 34, 35, 37, 38, 39, 43, 44 Pag. 81 e segg. n. 65, 72, 98, 104. Pag. 159 n. 28, pag. 161 n. 51 Pag. 217 e segg. n. 6, 7, 12, 15, 23, 32, 42, 45, 65, 66, 70, 74, 77, 78, 79, 80 Pag. 293 e segg. n. 10, 11, 15, 18, 21, 22, 28, 31, 34, 36, 43, 46, 50, 51, 57, 58 Pag. 342 e segg. n. 22, 23. Test pag. 349 n. 1, 3, 5, 9 Pag. 385 n. 38; pag. 387 n. 58; pag. 391 n. 1, 5, 6 Pag. 419 n. 6, 15. RIFERIMENTI Unità 1: operazioni coi vettori Unità 2: moti curvilinei Unità 4 (solo per la molla) Unità 6 : la quantità di moto e gli urti Unità 8 : gravitazione universale Unità 9 : i gas e la teoria cinetica. Unità 10: primo principio della termodinamica Unità 11: secondo principio della termodinamica Esempi di prove di recupero 1) Una pallina viene lanciata orizzontalmente con velocità di 5,00 m/s dal bordo di un tavolo alto 90,0 cm. A quale distanza dal tavolo tocca terra la pallina, approssimativamente? 2) Una massa di 0,85 Kg appesa a una molla verticale di costante elastica k 150 con una velocità massima di modulo 0,35 N oscilla m m . Determina il periodo dell’oscillazione. s 3) Come si definisce il rendimento di una macchina termica? Cosa dice, a tal proposito, il teorema di Carnot? 4) Due carrelli, entrambi di massa m 20 kg, si muovono l’uno contro l’altro lungo un binario senza attrito e si scontrano frontalmente ed elasticamente con velocità di moduli rispettivamente v1 18 km/h e v2 3,0 m/s. Quali sono le velocità dei due carrelli dopo l’urto? 5) E’ possibile che il prodotto vettoriale tra due vettori sia nullo anche se nessuno dei due è nullo? In entrambi i casi motiva la risposta. Conosci una grandezza fisica definita con un prodotto vettoriale? Quale? 6) Calcola il modulo della forza con cui si attraggono il Sole e la Terra, sapendo che la loro distanza media è 150 milioni di km, che il Sole ha massa 1,99 10 30 kg e che la Terra ha massa 5,98 10 24 kg. 7) Quale relazione lega tra loro, in un moto circolare uniforme, la velocità angolare e il modulo della velocità tangenziale? Dimostralo. pag. 4 di 5 8) Un pendolo semplice è costituito da un filo di lunghezza l = 2,0 m e da una pallina di massa 0,15 Kg. Quando il filo forma un angolo 30 con la verticale, la pallina ha un’accelerazione centripeta ac 6,0 m . Calcola, in questa posizione, il valore assunto s2 dalla velocità della pallina e la tensione della fune. 9) Enuncia il primo principio della termodinamica. 10) 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. Buon lavoro! R. Brunetti pag. 5 di 5