LICEO SCIENTIFICO “RENATO CACCIOPPOLI” - NAPOLI
PROGRAMMA DI FISICA
Classe 4L
Anno Scolastico 2014/2015
Termologia
Temperatura e calore. Dilatazione lineare e cubica di un corpo. Comportamento dei gas perfetti. Leggi di Guy-Lussac
e legge di Boyle. Equazione di stato dei gas perfetti. Capacità termica e calore specifico di un corpo. Calorimetro.
Trasporto del calore. Sorgenti di calore e potere calorifico. Modello microscopico dei gas. Calcolo della pressione di un
gas perfetto. Temperatura dal punto di vista microscopico. L’energia interna. Gas reali e equazione di Van der Waals.
Gas, liquidi e solidi. Cambiamenti di stato. Calore latente di fusione. Calore latente di vaporizzazione. Il vapore saturo e
la sua pressione.
Termodinamica
Principio zero della termodinamica. Trasformazioni reali e trasformazioni quasi statiche. Il lavoro termodinamico.
Primo principio della termodinamica e sue applicazioni. Calori specifici del gas perfetto. Trasformazioni adiabatiche.
Le macchine termiche. Formulazioni del secondo principio della termodinamica secondo Kelvin e Clausius e loro
equivalenza. Rendimento di una macchina termica e terzo enunciato del secondo principio. Trasformazioni reversibili e
irreversibili. Enunciato del Teorema di Carnot. Ciclo di Carnot. Rendimento della Macchina di Carnot. Frigorifero.
Coefficiente di prestazione. Disuguaglianza di Clausius. L’entropia. L’entropia di un sistema isolato. Quarto enunciato
del secondo principio. L’entropia di un sistema non isolato. Secondo principio dal punto di vista molecolare. Stati
macroscopici e microscopici della materia. L’equazione di Boltzmann per l’entropia. Terzo principio della
termodinamica.
I fenomeni ondulatori
Le onde. Onde elastiche. Onde longitudinali e trasversali. Onde periodiche e loro proprietà. Onde armoniche. Legge
delle onde armoniche in un punto fissato e in un istante fissato. Interferenza. Interferenza su una retta e nel piano.
Il suono. Onde sonore. Caratteristiche del suono. Livello sonoro e limiti di udibilità. L’eco. Onde stazionarie. I
battimenti. Effetto Doppler. Onde luminose. Onde e corpuscoli. Grandezze radiometriche. Grandezze fotometriche.
Interferenza della luce. Esperimento di Young. Diffrazione. Reticolo di diffrazione. Colore e lunghezza d’onda.
Emissione e assorbimento della luce.
Elettrostatica
Elettrizzazione per strofinio. Conduttori e isolanti. Elettrizzazione per contatto. Carica elementare. Definizione
operativa di carica elettrica e principio di conservazione della carica. Legge di Coulomb. L’esperimento di Coulomb.
Forza di Coulomb nel vuoto e nella materia. Principio di sovrapposizione. Elettrizzazione per induzione. Polarizzazione
di un dielettrico. Il vettore campo elettrico. Campo elettrico generato da una carica puntiforme. Campo elettrico di più
cariche puntiformi. Linee del campo elettrico. Flusso del campo vettoriale attraverso una superficie. Flusso del campo
elettrico e teorema di Gauss per il campo elettrostatico. Campo elettrico generato da una distribuzione piana infinita di
carica. Campo elettrico generato da una distribuzione lineare infinita di carica. Campo elettrico all’esterno di una
distribuzione sferica di carica. Campo elettrico all’interno di una sfera omogenea di carica. Analogie e differenze fra
campo elettrico e campo gravitazionale. Energia potenziale della forza di Coulomb. Energia potenziale di più cariche
puntiformi. Il potenziale elettrico. Differenza di potenziale elettrico e moto spontaneo delle cariche. Unità di misura del
potenziale elettrico. Potenziale di una carica puntiforme. Superfici equipotenziali e loro proprietà. Deduzione del campo
elettrico dal potenziale. La circuitazione del campo elettrostatico e suo significato. La distribuzione della carica dei
conduttori in equilibrio elettrostatico. Localizzazione della carica. Valore della densità superficiale di carica. Il campo
elettrico e il potenziale in un conduttore all’equilibrio. Problema generale dell’elettrostatica.
Testi:
U. Amaldi :“L’Amaldi per i licei scientifici” Vol 1 e Vol.2 – Zanichelli
Gli alunni
docente
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Mastrodomenico Michelina
