I.I.S.S. “Charles Darwin”
PROGRAMMA DI FISICA
CLASSE III B
Liceo Scientifico
Anno scolastico 2013/14
LA FISICA E I SUOI METODI (Strumenti di matematica per la fisica)
Vettori
Vettori consecutivi, adiacenti, opposti.
Operazioni con i vettori: somma e differenza di vettori con la regola del parallelogramma, somma e
differenza di vettori con il metodo punta-coda.
Prodotto di un vettore per uno scalare. Prodotto scalare e prodotto vettoriale.
Elementi di goniometria: circonferenza goniometrica, seno, coseno e tangente di un angolo. Grafico
. Primo teorema sui triangoli rettangoli.
Rappresentazione di un vettore su un piano cartesiano. Componenti di un vettore.
Versore. Vettore scritto in coordinate.
Somma algebrica, prodotto scalare e prodotto vettoriale di due vettori usando le componenti.
Derivate
Introduzione al concetto di derivata, derivate elementari, applicazioni alla fisica
Integrali
Introduzione al concetto di integrali, integrali elementari, applicazioni alla fisica
MECCANICA E PRINCIPI DI CONSERVAZIONE
Moto uniforme.
Moto rettilineo uniforme
Traiettoria, spostamento
Velocità, velocità media e velocità istantanea. Rappresentazione grafica della velocità, relazione tra
spazio e tempo (grafico spazio/tempo)
Spazio (come area nel piano velocità/tempo). Legge oraria del moto rettilineo uniforme
Legge oraria del moto rettilineo uniforme nel caso generale
Moto vario
Moto rettilineo uniformemente accelerato
Accelerazione, accelerazione media e istantanea. Rappresentazione grafica dell’accelerazione,
relazione tra velocità e tempo (grafico velocità/tempo)
Spazio (come area nel piano velocità/tempo)
La legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato (rappresentazione grafica nel piano
spazio/tempo)
La legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato nel caso generale.
Corpi in caduta libera. Principi della dinamica
Moti nel piano
Rappresentazione del moto in due o tre dimensioni. Velocità, accelerazione e forza nei moti curvilinei.
Principio dell’indipendenza dei moti simultanei. Moto parabolico: descrizione fisica, equazione della
velocità, legge oraria, equazione della traiettoria, quota e gittata
Il punto materiale e il corpo rigido: moti e equilibrio. Momento di una forza rispetto ad un punto.
Condizioni di equilibrio del corpo rigido.
Moto circolare
Periodo, frequenza, velocità tangenziale, radiante, velocità angolare, accelerazione centripeta,
accelerazione angolare. Forza centripeta
Moto armonico
Cinematica del moto armonico, equazione dell’accelerazione e sua rappresentazione grafica, della
velocità e sua rappresentazione grafica, legge oraria del moto e sua rappresentazione grafica. Moto
armonico e forza elastica. Il pendolo
Sistemi di riferimento e moti relativi.
La legge di composizione classica di spostamenti, velocità e accelerazione
Trasformazioni galileiane, principio di relatività classico, la fisica in ascensore, forze apparenti nei
sistemi di riferimento in moto traslatorio accelerato.
Forze apparenti nei sistemi di riferimento in moto circolare: forza centrifuga e forza centripeta. Forza
di Coriolis
L’energia meccanica
Lavoro di una forza. Energia e sue diverse manifestazioni.
Energia cinetica e teorema dell’energia cinetica. Energia potenziale. Energia potenziale
gravitazionale. Principio di conservazione dell’energia meccanica. Potenza.
Energia potenziale elastica.
Forze conservative e dissipative. Il lavoro delle forze non conservative. Il teorema lavoro-energia
Conservazione dell’energia totale
Lavoro ed energia nei moti dei fluidi. Linee di corrente, portata. Equazione di continuità, teorema di
Bernoulli,, teorema di Torricelli, effetto Venturi.
Urto e quantità di moto
Interazione tra corpi.
Quantità di moto e sistemi isolati. Impulso di una forza e relativo teorema
Principio di conservazione della quantità di moto. Quantità di moto totale. Principi della dinamica e
quantità di moto.
Gli urti. Conservazione della quantità di moto negli urti. Urti elastici e anelastici. Urti elastici ad una o
due dimensioni. Urti elastici frontali, urti obliqui, urti contro una parete fissa.
Centro di massa e moto di un sistema di particelle
Momento di una forza, momento angolare e moto rotatorio
Momento meccanico, momento d’inerzia rispetto al centro di rotazione, momento angolare.
L’equazione del moto rotatorio
Momento angolare e momento d’inerzia di un corpo esteso
Moto rotatorio intorno ad un asse fisso
Conservazione del momento angolare. Forze centrali
La dinamica rotazionale di un corpo rigido
Il moto rototraslatorio
Energia cinetica, lavoro e potenza nel moto rotatorio. Moto di rotolamento (cenni)
Gravitazione universale
Orbite dei pianeti. Le tre leggi di Keplero
La legge di gravitazione universale. La pesata della Terra
Il campo gravitazionale generato da un punto materiale
Campo gravitazionale terrestre. Accelerazione di gravità
Energia potenziale gravitazionale. Conservazione dell’energia meccanica nell’interazione
gravitazionale. Velocità, periodo ed energia di pianeti e satelliti.
Esperienze di laboratorio
Equazione di stato dei gas perfetti
Uso di software per la simulazione per l’approfondimento dei vari argomenti trattati con l’utilizzo
dell’aula d’informatica e relativa L. I. M.
Roma, 5 Giugno 2014
L’insegnante
Rita Risdonne
Gli alunni
