Programma di Fisica classe 3 C a.s. 2012 – 2013 UNITA’1: LAVORO ED ENERGIA Il prodotto scalare di due vettori; il calcolo del prodotto scalare quando i due vettori sono scritti nella loro rappresentazione cartesiana; le proprietà del prodotto scalare; il lavoro di una forza costante lungo uno spostamento; la risultante delle forze applicate ad un corpo; forze equilibrate e non equilibrate; le informazioni sul moto fornite dalla risultante; l’esame di alcuni moti; il calcolo del lavoro della risultante lungo uno spostamento; l’energia cinetica di un corpo; il teorema dell’energia cinetica; esempi di applicazione del teorema dell’energia cinetica; il lavoro di una forza costante lungo una spezzata; esempi di lavoro di una forza costante lungo una spezzata; il teorema della spezzata; esempi di applicazione del teorema della spezzata; forze non costanti; il lavoro di una forza non costante lungo una spezzata; le forze conservative; l’importanza delle forze conservative: la funzione energia potenziale; l’energia potenziale gravitazionale; l’energia potenziale associata ad una forza costante; esempi di utilizzo dell’energia potenziale per calcolare il lavoro di una forza conservativa; il teorema dell’energia meccanica; esempi di applicazione del teorema dell’energia meccanica; il teorema di conservazione dell’energia meccanica; esempi di applicazione del teorema di conservazione dell’energia meccanica. UNITA’2: TEMPERATURA E CALORE La temperatura; la scala Celsius e la scala Kelvin; la dilatazione termica lineare di un solido e di un liquido; la dilatazione termica volumica; il comportamento dell’acqua; il calore; l’energia interna di un corpo; la capacità termica di un corpo; il calore specifico di una sostanza; la caloria; l’equivalente meccanico della caloria; il calorimetro. UNITA’3: LE LEGGI DEI GAS PERFETTI E LA TEORIA CINETICA DEI GAS L’unità di massa atomica; la mole; il numero di Avogadro; la massa molare; l’equazione di stato di un gas perfetto; la legge di Boyle; le leggi di Gay-Lussac; la distribuzione delle velocità molecolari; la teoria cinetica dei gas; la velocità quadratica media delle molecole di un gas; l’energia interna di un gas perfetto monoatomico. UNITA’4: LA TERMODINAMICA I sistemi termodinamici; il principio zero della Termodinamica; il primo principio della Termodinamica; trasformazioni termodinamiche: isobara, isocora, isoterma, adiabatica; il lavoro come area;trasformazioni termodinamiche di un gas perfetto. 1 UNITA’5: LE ONDE Definizione di onda; esempi di onda; onde meccaniche; onde trasversali e longitudinali; Onde armoniche; grandezze associate ad un’onda armonica; analisi matematica del moto di un punto di una corda attraversata da un’onda trasversale armonica; interferenza di onde; analisi matematica dell’interferenza. UNITA’6: FENOMENI CONNESSI CON IL MOTO ONDOSO Analisi fisico-matematica di alcuni fenomeni connessi con il moto ondoso: la riflessione, la rifrazione e la diffrazione. UNITA’7: OTTICA GEOMETRICA Sorgenti di luce; corpi illuminati; corpi trasparenti, opachi e traslucidi; la luce come insieme di raggi luminosi; il valore della velocità della luce; legge della riflessione della luce; legge della rifrazione della luce; analisi fisico-matematica dei raggi di luce emessi dai fari di una macchina; indice di rifrazione relativo di un mezzo rispetto ad un altro; indice di rifrazione assoluto; la riflessione totale e l’angolo limite. UNITA’8: OTTICA ONDULATORIA L’esperimento di Young e la natura ondulatoria della luce. UNITA’9: LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB Corpi elettrizzati; isolanti e conduttori; elettrizzazione per contatto; definizione operativa della carica elettrica; la misura della carica elettrica; il coulomb; la legge di Coulomb; la costante dielettrica UNITA’10: IL CAMPO ELETTRICO Il campo elettrico; le sorgenti del campo elettrico; lo studio delle caratteristiche del campo elettrico: il vettore ; il campo elettrico generato da una carica puntiforme positiva; la mappa del campo elettrico generato da una carica puntiforme positiva; la rappresentazione del campo elettrico mediante le sue linee di campo; le linee del campo elettrico generato da una carica positiva; le linee di campo elettrico generato da un dipolo; la portata di un fluido; il vettore superficie; il flusso del vettore superficie piana; il flusso del vettore attraverso una attraverso una superficie qualunque; le superfici gaussiane; il Teorema di Gauss; la dimostrazione del Teorema di Gauss in un caso particolare. 2