LICEO SCIENTIFICO TALETE
Programma di FISICA svolto nella classe 4 A a.s. 2015/2016
MODULO 1-CALORIMETRIA –TEORIA CINETICA DEI GAS.
Competenze acquisite: conoscere la relazione fondamentale della calorimetria e di tutte le
grandezze che intervengono. Saper risolvere gli esercizi sull’equilibrio termico. Conoscere
le grandezze che intervengono negli scambi di energia e nell’energia interna di un sistema
fisico dal punto di vista microscopico; in particolare conoscere la dimostrazione della
formula che lega la pressione alla velocità quadratica media e della temperatura
all’energia cinetica media delle molecole. Saper applicare le formule precedenti nei
problemi relativi.
MODULO 2-IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA.
Competenze acquisite:conoscere le grandezze che intervengono negli scambi di energia e
nell’energia interna di un sistema fisico. Principio zero della termodinamica. Conoscenza
ed applicazione dell’equazione di stato dei gas perfetti nelle trasformazioni isobare,
isocore , isoterme, adiabatiche e cicliche : come si realizzano e come si rappresentano
nel piano PV. Definire il lavoro termodinamico e conoscere il suo significato geometrico nel
piano PV. Conoscere l’enunciato del primo principio della termodinamica ed applicarlo
negli esercizi relativi alle trasformazioni studiate. Dimostrare come si
calcolano dei calori specifici a volume costante e a pressione costante.
MODULO 3-IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA.
Competenze acquisite:definire le macchine termiche e il bilancio energetico di una
macchina termica. Conoscere gli enunciati del secondo principio e dimostrare
l’equivalenza tra gli enunciati di Lord Kelvin e Clausius. Definire il rendimento di una
macchina termica ed applicarlo negli esercizi relativi. Definire le trasformazioni reversibili
ed irreversibili. Enunciare e dimostrare il teorema di Carnot. Definire il ciclo di Carnot e la
sua rappresentazione nel piano PV. Dimostrare la formula del rendimento della macchina
di Carnot ed applicarla negli esercizi relativi.
MODULO 4- ENTROPIA.
Competenze acquisite : conoscere l’enunciato della disuguaglianza di Clausius e della
definizione di entropia come funzione di stato. Saper calcolare l’entropia di un sistema
isolato nel caso di trasformazioni reversibili ed irreversibili e dell’entropia dell’universo
negli esercizi relativi.
MODULO 5- LE ONDE.
Competenze acquisite: conoscere le definizioni di onda, di onda trasversale e
longitudinale, di raggi d’onda e fronti d’onda di onde periodiche. Conoscere le equazioni
delle onde armoniche in un punto fissato e in un istante fissato e l’equazione generale
delle onde. Saper applicare il principio di sovrapposizione per calcolare l’ interferenza delle
onde armoniche. Conoscere le condizioni per l’interferenza costruttiva e distruttiva. Saper
risolvere i problemi sulla ricerca delle grandezze caratteristiche di un’onda, sulla
rappresentazione grafica di onde armoniche e sulla ricerca dell’equazione dell’ onda
risultante da una interferenza.
MODULO 6-IL SUONO.
Competenze acquisite conoscere le caratteristiche delle onde sonore. Saper calcolare l’
intensità di un’onda sonora e livello di intensità sonora. Conoscere i fenomeni dell’eco e
dell’effetto Doppler. Definire le onde stazionarie e ricavare la formula della frequenza e
della lunghezza d’onda dei modi normali. Conoscere la sovrapposizione di modi normali e
l’ equazione dei battimenti. Saper risolvere i problemi relativi alle caratteristiche del suono,
alle onde stazionarie e ai battimenti e all’effetto Doppler.
MODULO 7- LE ONDE LUMINOSE.
Competenze acquisite: conoscere il dibattito storico sulla natura corpuscolare e
ondulatoria della luce. Conoscere le grandezze radiometriche e fotometriche ed applicarle
negli esercizi relativi. Conoscere il fenomeno dell’interferenza della luce con descrizione
dell’esperienza di Young e dimostrare la formula sull’interferenza attraverso due fenditure.
Conoscere e descrivere i fenomeni della diffrazione della luce attraverso una fenditura e
attraverso un reticolo e risolvere i problemi relativi.
MODULO 8- CARICA ELETTRICA E LEGGE DI COULOMB.
Competenze acquisite: descrivere i fenomeni di elettrizzazione dei corpi per strofinio,
contatto ed induzione. Conoscere I’ipotesi di Franklin e il principio di conservazione delle
carica. Descrivere il funzionamento dell’ elettroscopio a foglie. Conoscere la legge di
Coulomb,della costante dielettrica . Applicare il principio di sovrapposizione per calcolare
la forza dovuta a più cariche disposte in particolari situazioni di simmetria.
MODULO 9- CAMPO ELETTRICO
Competenze acquisite: definire i concetti di campo e di linee di forza; calcolo del campo
elettrico generati da una o più cariche. Saper enunciare e dimostrare il teorema di
Gauss. Saper calcolare il campo elettrico generato da una distribuzione lineare
omogenea, da una distribuzione superficiale omogenea, da una distribuzione volumetrica
omogenea. Saper risolvere problemi con l’applicazione del teorema di Gauss. Saper
calcolare il campo tra due lastre piane.
Saper dare la definizione di energia potenziale elettrica e di potenziale elettrico e
calcolarla nel caso di distribuzioni discrete di cariche e nel caso di distribuzioni continue.
Conoscere le caratteristiche di un conduttore in equilibrio elettrostatico. Conoscere il
significato di capacità di un conduttore e di un condensatore piano. Saper ricavare la
capacità di due condensatori collegati in serie e in parallelo. Saper risolvere gli esercizi
sul calcolo del campo,del potenziale e della capacità di uno o più condensatori piani.
Roma,
prof.ssa Daniela Casale
