Disciplina
FISICA
Classe
II C
Docente
Mariarosa Galli
Indirizzo
LICEO SCIENTIFICO
Anno
2015-2016
scolastico
TESTO IN ADOZIONE: “Fisica! Le regole del gioco”, di A.Caforio e A.Ferilli, ed. Le Monnier
PROGRAMMA SVOLTO
Richiami Algebra Vettoriale e Forze:
Definizione di grandezze scalari e vettoriali; Somma vettoriale e propretà, prodotto di uno
scalare per un vettore, cenni alla struttura algebrica dello spazio vettoriale; somma di vettori
nel piano cartesiano, scomposizione cartesiana (angoli 30°, 45°, 60° con dimostrazione
geometrica – generalizzazione; generalizzazione ad angoli qualsiasi: definizione di sin e
cos, circonferenza goniometrica, radiante).
Forza peso e Forza Gravitazionale (in forma vettoriale), confronto e calcolo
dell’accelerazione di gravità. Richiamo alla Legge di Hooke; rappresentazione vettoriale
delle forze agenti su una molla “in orizzontale e in verticale”.
I vettori del moto e i moti in 2-D:
Definizione di moto; Relatività del moto e Sistema i Riferimento; in 2-D coordinate
cartesiane e polari; traiettoria e spostamento, definizione di legge oraria e diagramma
orario; vettore posizione e vettore spostamento; vettore velocità media e vettore velocità
istantanea; vettore accelerazione media, vettore accelerazione istantanea: accelerazione
tangenziale e centripeta. Caratterizzazione dei moti (rettilinei e curvilinei) dal punto di vista
dei vettori del moto.
Moto Circolare e circolare uniforme (trattazione vettoriale). Parametri caratteristici: periodo,
frequenza, velocità angolare e tangenziale, accelerazione centripetal.
Moto Armonico: definizione generale e legame con il moto circolare; leggi spazio-tempo,
velocità-tempo, accelerazione-tempo.
I Principi della Dinamica:
I e II Principio della Dinamica; introduzione storica su Galileo e Newton, gli esperimenti
concettuali di Galieo; formalizzazione del II Principio e del I Principio come caso particolare
del II (richiami alla statica del punto materiale). II Principio della dinamoca e rotaia a
cuscino d’aria. Equivalenza tra massa inerziale e gravitazionale e pendolo elastico.
Dinamica del moto circolare e del moto armonico: forza centripeta; dinamica del moto
armonico e di tipo armonico (pendolo semplice e pendolo conico).
Cinematica e dinamica dei moti rettilinei:
Moto Rettilineo Uniforme (M.R.U.): I Principio della dinamica e M.R.U.; cinematica del
M,R.U. - legge oraria e condizioni iniziali, diagramma orario, grafico velocità - tempo e
interpretazione dell’area proporzionale allo spazio percorso.
Moto Rettilineo Uniformemente Accelerato (M.R.U.A.): Cinematica del MRUA - condizioni
iniziali del moto, grafico velocità tempo, derivazione della legge oraria dal grafico velocitàtempo (concetto di integrale definito), diagramma orario. Interpretazione dinamica del
MRUA . Il moto di caduta dei gravi (con e senza attrito – forza d’attrito viscoso). Moto di un
punto materiale sul piano inclinato (con e senza attrito – forza d’attrito radente e volvente).
Composizione dei moti e relatività galileiana (cenno), moto parabolico.
Principio di Conservazione dell’Energia:
Definizione di Lavoro – definizione di prodotto scalare. Il lavoro come area nel grafico forzaspostamento, il lavoro della forza peso e della forza elastica.
Energia potenziale della forza peso, conservatività della forza peso (con dimostrazione sul
piano inclinato). Energia potenziale elastica. Forze conservative e loro caratterizzazione:
relazione tra variazione di energia potenziale e lavoro, lavoro della forza peso su un
percorso chiuso. Forze dissipative: la forza d’attrito radente e il lavoro su un percorso
chiuso.
Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica.
Principio di conservazione dell’energia meccanica e principio di conservazione dell’energia.
Applicazioni: moto dei gravi; rimbalzi di una pallina (Tracker) e misura della perdita
percentuale di energia; oscillatore armonico.
LABORATORIO:
-
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Revisione delle regole di propagazione degli errori; rappresentazione di dati e fit.
Esperimento simulato phet.colorado: “Masses and springs”
Vettori del moto su una “mappa di Google”.
Analisi con il programma TRACKER di:
Moto circolare e Moto armonico
Moto di caduta di un grave (rimbalzi di una pallina)
Moto parabolico
Verifica dell’equivalenza tra massa inerziale e gravitazionale con un pendolo elastico.
Cantù, 7 Giugno 2016
L’insegnante: Mariarosa Galli
