programma svolto per fisica e laboratorio

ANNO SCOLASTICO 2015/2016
ISA “VENTURI” (MODENA)
PROGRAMMA SVOLTO PER FISICA E LABORATORIO
(INDIRIZZO PROFESSIONALE GRAFICA)
CLASSE 1Q
Prof. Andrea Martocchia e prof. Giuseppe Serafini (ITP)
Libro di testo: “Fisica dappertutto”, autori: Franco Bagatti, Elis Corradi, Alessandro Desco, Claudia Ropa,
ed. Zanichelli
Grandezze fisiche e loro misura.
Definizione di grandezza fisica. Cosa significa misurare.
Il Sistema Internazionale: grandezze fondamentali e derivate. Lunghezza, massa, tempo, area, volume,
temperatura e relative unità di misura. Equivalenze.
Portata e sensibilità degli strumenti di misura. Valore medio ed errore assoluto come semidispersione. Cifre
significative, notazione esponenziale e scientifica, scrittura dei risultati di un set di misure.
Appendice pratica-interdisciplinare: lo smartphone come strumento di misura (discussione in classe).
Le forze.
Concetto euristico di forza. Forze di contatto e forze a distanza. La forza peso. Relazione tra massa e peso.
La forza elastica e la legge di Hooke.
Grandezze vettoriali e scalari. Forze uguali e opposte. Risultante di forze aventi o meno la stessa direzione.
Appendice pratica-interdisciplinare: Isaac Newton (libera ricerca individuale).
La pressione.
Definizione e unità di misura della pressione. I fluidi e le loro proprietà. Principio di Pascal e Legge di
Stevin.
La pressione atmosferica. L’esperimento di Torricelli. La misura dell’altezza di una montagna. La spinta di
Archimede.
Appendice pratica-interdisciplinare: Geminiano Montanari: vita, opere, eredità scientifica. L’osservatorio
meteorologico del Monte Cimone, intitolato a Montanari.
Cinematica.
Definizione di velocità media e istantanea. Diagrammi spazio-tempo. Il moto rettilineo uniforme.
L’accelerazione. La decelerazione. Cenni sul moto di caduta libera dei corpi.
Appendice pratica-interdisciplinare: Il rumore. Misura del rumore con il fonometro.
Esperienze pratiche e di laboratorio:
1) Cenni ed esempi di laboratorio su: misura di una superficie a contorno irregolare, attrito, elasticità, uso
del dinamometro.
2) Misura del periodo di un pendolo semplice (con istogramma).
3) Il moto rettilineo uniforme: velocità di un pallino che affonda (con grafico).
4) Visione dei video di accompagnamento al libro di testo ed altri sull’Osservatorio del Monte Cimone.
Modena, 3/6/2016
Gli insegnanti
Andrea Martocchia
Giuseppe Serafini
I rappresentanti di classe
INDICAZIONI PER GLI ALUNNI CON DEBITO FORMATIVO
Studiare tutti gli argomenti indicati nel programma, sul libro e sugli appunti.
Sul libro non sono trattati tutti i contenuti affrontati; per questo è necessaria l’integrazione con gli appunti.
Le pagine da studiare sono: pagg.2-7 (grandezze fisiche e loro misura), 14-18 (errore di misura), 8-10
(massa, volume e densità), 11-12 (temperatura), 26-31 (le forze, grandezze vettoriali), 33-35 (elasticità), 4050 (pressione, sue proprietà nei fluidi e in atmosfera, spinta di Archimede), 56-60 (velocità), 61-64
(accelerazione).
Si consiglia anche: 21-23 (tabelle, grafici, proporzionalità) 52-53 (tempo e sua misura).
Svolgere gli esercizi e rispondere alle domande della scheda allegata
(consegnata anche in classe come compito per le vacanze estive).
COMPITI DI FISICA PER LE VACANZE ESTIVE
I compiti sono da svolgere con cura perché serviranno come punto di partenza per il prossimo anno scolastico.
Conserva sia il volume 1 sia il quaderno di Fisica di prima: serviranno!!
GRANDEZZE DEL SISTEMA INTERNAZIONALE: LUNGHEZZA, MASSA, TEMPO
1) Definisci i seguenti concetti: grandezza fisica, misurare, grandezza derivata, portata di uno strumento di misura, sensibilità,
litro, massa, peso, densità.
2) Elenca le 7 grandezze fondamentali del Sistema Internazionale e le corrispondenti unità di misura.
3) Esegui le seguenti equivalenze:
1,2 km = ………… m
1,75 m = ………… cm
5 minuti = ………… s
56 cm = ………… m
1,75 m = ………… mm
2 h 16 min 52 s = ………… s
87000 mm = ………… m
2 t = ………… kg
18 dm2 = ………… m2
2
2
56 cm = ………… m
23 kg = ………… g
18 dm3 = ………… m3
3
3
56 cm = ………… m
560 g = ………… kg
30 litri = ………… m3
4) Misurando il periodo di un pendolo sono stati trovati i seguenti valori:
1,53 s; 1,56 s; 1,55 s; 1,59 s; 1,56 s; 1,51 s; 1,49 s; 1,54 s; 1,56 s; 1,53 s
- Calcola il valore medio (T medio).
[1,54 s]
- Calcola l’errore assoluto.
[0,05 s]
- Scrivi il risultato finale in modo corretto.
5) L’altezza del monte K2 è 8616 m, mentre l’altezza di un condominio di tre piani è all’incirca 15 m.
Quanti condomini bisognerebbe mettere uno sull’altro per raggiungere l’altezza del K2? Esplicita il calcolo. [574]
6) Per determinare il volume di un sasso, lo si immerge in un cilindro graduato che contiene 22 cm3 di acqua: il livello del
liquido sale fino a 37 cm3. Calcola il volume del sasso in cm3 e poi trasforma in m3.
[15 cm3]
LE FORZE: FORZA PESO E FORZA ELASTICA
7) Spiega quali sono le differenze tra massa e peso di un corpo.
8) Spiega cosa sono due grandezze direttamente proporzionali e riporta un esempio.
9) Spiega la legge di Hooke: F = k · x.
10) Che cosa significa che la costante elastica di una molla è k = 70 N/m?
11) Che cos’è una grandezza vettoriale? Riporta almeno 3 esempi.
12) Calcola il peso di un pallone di massa 400 g.
[3,92 N]
13) Una molla ha una costante elastica di 75 N/m e una lunghezza a riposo di 20 cm. Dopo che le si applica una forza, la sua
lunghezza totale diventa di 24 cm. Calcola la forza applicata.
[3 N]
14) Una molla si allunga di 1,5 cm quando applichiamo un peso di 0,98 N.
Calcola la costante elastica della molla in N/m.
[65,3 N/m]
15) Due forze di 4 N e 6 N sono applicate allo stesso corpo. Calcola e disegna la forza risultante nei seguenti casi:
- Le due forze hanno stessa direzione e stesso verso;
[10 N]
- Le due forze hanno stessa direzione e verso opposto.
[2 N]
LA PRESSIONE
16) Definisci il concetto di pressione e cosa lo distingue dal concetto di forza.
17) Cosa hanno a che fare con la pressione questi quattro scienziati: Torricelli, Pascal, Stevin, Montanari.
18) Calcola la pressione in acqua a 1m di profondità usando la legge di Stevin e trascurando il contributo dell’atmosfera.
19) Calcola la spinta di Archimede su un pallone da calcio immerso in acqua avente m=0,5kg e V=5dm3.
IL MOTO: VELOCITA’ E ACCELERAZIONE
20) Definisci i seguenti concetti: velocità media, velocità istantanea, moto rettilineo uniforme, accelerazione, decelerazione.
21) Un’automobile procede alla velocità di 72 km/h. Trasforma in m/sec.
[20 m/sec]
22) Uno studente percorre 1200 m per andare da casa a scuola in 20 minuti.
Calcola la sua velocità media in m/sec.
[1 m/sec]
23) Un aereo parte alle ore 16:20 e arriva a destinazione alle ore 17:35 dello stesso giorno, dopo avere percorso una distanza di
1200 km. Calcola la sua velocità media prima in m/sec, poi in km/h.
[267 m/sec; 961 km/h]
24) Disegna un diagramma spazio – tempo in cui un corpo si muove di moto rettilineo uniforme.
25) Disegna un diagramma spazio – tempo in cui un corpo è fermo a 4 metri dal punto di partenza.
26) Un motociclista accelera da 50 km/h a 130 km/h in 5,5 sec. Calcola la sua accelerazione.
[4,0 m/sec2]
27) Un’automobile che sta viaggiando a 108 km/h vede un ostacolo, inizia a frenare e si ferma in 10 secondi.
Calcola la sua decelerazione.
[- 3 m/sec2]
28) Calcola la distanza percorsa da un treno Eurostar che ha viaggiato per un’ora e mezza tra due stazioni con velocità media di
200 km/h.
[300 km]
29) Calcola lo spazio percorso da un sasso in caduta libera dopo 5 secondi che è stato lasciato cadere.
[49,05m]