LICEO “Cicerone- Pollione”
Formia
Programma di Fisica
Classe IV ASU A.S. 2014/2015
Prof. Marco Di Maro (sostituto di Ermenegildo Lo Calzo)
1. Richiami: calcolo vettoriale
CONTENUTI
•
Definizione di vettore
•
Somma di vettori
•
Scomposizione di un vettore lungo due direzioni
•
Prodotto scalare: formula trigonometrica e interpretazione geometrica
•
Prodotto vettoriale: formula trigonometrica e regola della mano destra
2. Cinematica
CONTENUTI
•
Velocità scalare media e istantanea: esempio autovelox
•
Accelerazione scalare media e istantanea
•
Vettore velocità media e istantanea
•
Moto circolare uniforme
•
Vettori velocità istantanea e accelerazione istantanea nel moto circolare uniforme: modulo del
vettore accelerazione (s.d.)
•
Moto circolare uniforme: periodo e frequenza
•
Angolo radiante: formula per il passaggio da gradi a radianti e viceversa
•
Velocità angolare: legame con velocità scalare nel moto circolare uniforme
3. Richiami: dinamica
CONTENUTI
•
Grandezze fisiche e definizione operativa di una grandezza fisica
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Definizione operativa di forza
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Lavoro di una forza costante lungo una retta e lungo una curva
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Forze conservative e dissipative
•
Energia cinetica ed energia potenziale associata ad una forza conservativa: interpretazione in
termini di lavoro
•
Teorema dell’energia cinetica (s.d)
•
Energia potenziale gravitazionale di un corpo dotato di massa nel sistema terra-corpo:
espressione matematica (zero a distanza infinita dalla terra)
•
Energia meccanica
•
Legge di conservazione dell’energia meccanica
•
Principio di conservazione dell’energia totale
4. Temperatura
CONTENUTI
•
Temperatura e suo significato
•
Scala Celsius e scala Kelvin: passaggio dai gradi Celsius a Kelvin e viceversa
•
Cenni sulla dilatazione termica
5. Calore
CONTENUTI
•
Definizione di calore
•
Legame tra lavoro e calore: mulinello di Joule
•
Lavoro meccanico necessario per consumare l’apporto energetico di una scatola di wafer
•
Capacità termica e calore specifico
•
Equazione fondamentale della calorimetria
•
Calorimetro: descrizione
•
Temperatura di equilibrio. Descrizione microscopica del passaggio di calore da un corpo caldo
a contatto con un corpo freddo
•
Formula della temperatura di equilibrio tra due corpi a contatto (c.d.)
•
Propagazione del calore: conduzione
•
Legge di Fourier per la conduzione attraverso una lastra omogenea
•
Significato della conducibilità termica: applicazioni
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Propagazione del calore: convezione
•
Convezione e brezze
•
Propagazione del calore: irraggiamento
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•
Legge di Stefan - Boltzmann per l’irraggiamento
6. I cambiamenti di stato
CONTENUTI
•
I passaggi tra stati di aggregazione
•
Temperatura di fusione e solidificazione
•
Calore latente di fusione e solidificazione
•
Condensazione e sublimazione
•
Evaporazione ed ebollizione: differenze
•
Vapore saturo, pressione ed ebollizione
•
Temperatura critica: differenza tra gas e vapore
7. Il gas perfetto
CONTENUTI
•
Utilizzo dei modelli in Fisica
•
Definizione di gas perfetto
•
Trasformazioni isobare, isocore e isoterme
•
Legge di Boyle
•
I e II legge di Gay-Lussac: espressione in gradi Celsius e Kelvin
•
Numero atomico, numero di massa, isotopi, peso atomico ed equivalenza uma-grammi
•
Definizione di mole, numero di Avogadro e principio di Avogadro per i gas.
•
Equazione di stato del gas perfetto (c.d.)
8. I principio della termodinamica
CONTENUTI
•
Definizione di termodinamica
•
Principio zero della termodinamica
•
Fluido omogeneo ed equilibrio termodinamico
•
Trasformazioni adiabatiche e cicliche
•
Rappresentazione nel diagramma pressione volume di trasformazioni isobare, isocore e
isoterme
•
Lavoro compiuto da un fluido omogeneo in una trasformazione isobara
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•
Lavoro compiuto da un fluido omogeneo in una trasformazione qualsiasi
•
Definizione di energia interna di un sistema termodinamico e funzioni di stato
•
Legame tra l’energia interna e le grandezze termodinamiche
•
I principio della termodinamica e conservazione dell’energia meccanica
•
Applicazione del I principio della termodinamica: trasformazioni isobare, isocore, cicliche e
adiabatiche
•
Energia interna di un gas perfetto monoatomico: costante di Boltzmann
9. II principio della termodinamica
•
Definizione ed esempi di sorgente di calore
•
Definizione di macchina termica: esempio macchina a vapore
•
Trasformazione del lavoro in calore: mulinello di Joule
•
Trasformazione integrale del calore in lavoro: enunciato di Lord Kelvin
•
Enunciato di Clausius
•
Funzionamento di un frigorifero: passaggi di stato
•
Frigorifero ed enunciato di Clausius
•
Rendimento di una macchina termica
•
Trasformazioni reversibili e irreversibili
•
Macchine reversibili e teorema di Carnot (s.d)
•
Ciclo di Carnot
•
Ciclo di Stirling
•
Rendimento di una macchina termica reversibile
•
Il motore dell’automobile: motore a quattro tempi (rappresentazione nel diagramma pressione –
volume)
•
Cenni sul motore Diesel
•
Calore a bassa temperatura come energia degradata
Formia, Giugno 2015
Gli alunni
Il docente
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