RICHIAMI DELLA FISICA DI BASE. 2) I temi fondamentali della fisica classica e della fisica moderna.

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1 PROGRAMMA di FISICA CLASSE 3^ A 3^F AS ARTICOLAZIONE DEI CONTENUTI: Al fine del raggiungimento degli obiettivi cognitivi sono stati scelti i seguenti argomenti: RICHIAMI DELLA FISICA DI BASE 1) Osservazioni fisiche e naturali; 2) I temi fondamentali della fisica classica e della fisica moderna. 3) La fisica di Galileo Galilei. 4) Le grandezze fisiche e loro misura; 5) I sistemi di misura : MKS, CGS, SP; 6) Le grandezze fondamentali e le grandezze derivate; 7) Grandezze scalari e grandezze vettoriali; 8) Il vettore spostamento; 9) Somma e differenza tra due vettori; 10) Algebra dei vettori; 11) I vettori complanari; 12) Operazioni fondamentali con grandezze vettoriali: - regola del parallelogramma; - metodo punta coda; 13) Scomposizione di un vettore; 14) Il prodotto scalare e il prodotto vettoriale di due vettori. RICHIAMI ELEMENTI FONDAMENTALI DEL LABORATORIO 1) Il laboratorio e il metodo sperimentale; 2) Gli strumenti di misura fondamentali; 3) L incertezza delle misure; 4) Il valore medio e l incertezza; 5) Gli errori assoluti e relativi; 6) Le cifre significative; 1

2 7) La notazione scientifica; - Applicazioni ed esercizi, semplici prove di laboratorio. Uso pratico degli strumenti di misura in dotazione al laboratorio, rilievo della misura diretta, calcolo della misura indiretta. Gli errori sistematici e gli errori accidentali. La misura più probabile. LA CINEMATICA; 1) Richiami del moto rettilineo uniforme. - La velocità; - La relazione spazio tempo; - Il calcolo dello spazio e del tempo; - Il grafico spazio tempo; 2) Moto vario. - La velocità media e la velocità istantanea; 3) Richiami del moto rettilineo uniformemente accelerato. - L accelerazione; - Il grafico velocità tempo; - La velocità nel moto rettilineo uniformemente accelerato; - La posizione, il tempo e la legge oraria. - L accelerazione media e l accelerazione istantanea; 4) Moto naturalmente accelerato con partenza da fermo. 5) Moto della caduta dei gravi. - Le esperienze di Galileo Galilei; - L accelerazione di gravità; - Le leggi del moto; 6) Moti curvilinei. - La velocità vettoriale e l accelerazione vettoriale; 7) Moti periodici. - Il periodo e la frequenza; 8) Moto circolare uniforme. 2

3 - I moti centrali; - La velocità tangenziale e la velocità periferica; - L accelerazione centripeta; - La velocità 9) Moto armonico. - I moti composti; - Il diagramma orario, la velocità e l accelerazione; - Il periodo del moto armonico; - La legge goniometria del moto armonico; - Dimostrazione dell accelerazione nel moto armonico; - Il pendolo; 10) Le trasformazioni di Galilei; 11) La massa gravitazionale e la massa inerziale; 12) Il moto composto dei proiettili; 13) Il moto parabolico: velocità iniziale orizzontale e velocità iniziale obliqua; Verifiche sperimentali in laboratorio tramite determinazione pratica delle grandezze cinematiche fondamentali dei moti rettilinei e del moto vario. LA DINAMICA 1) Primo principio della dinamica o principio di inerzia; 2) Secondo principio della dinamica o principio delle forze vive; 3) Terzo principio della dinamica o principio di azione e reazione; 4) Massa; 5) Peso e accelerazione di gravità; 6) Peso e massa; 7) Unità di misura delle forze; 8) La forza centrifuga; 9) La forza centripeta; 10) Equilibrio di un corpo in moto circolare; 11) La forza elastica e la costante elastica; 3

4 12) La teoria dell elasticità e la legge di Hooke; 13) Il diagramma dell elasticità; 14) L oscillatore armonico; 15) Il pendolo e il moto armonico, il periodo e la frequenza; 16) Il piano inclinato: - Il peso e la reazione vincolare; - Equilibrio di forze applicate ad un corpo rigido. : Componenti. Risultante. Equilibrante; Baricentro; 13) Equilibrio di un corpo appoggiato su un piano orizzontale e su di un piano inclinato; - Applicazioni ed esercizi, semplici prove di laboratorio. L ENERGIA 1) Il lavoro; 2) Unità di misura del lavoro; 3) Potenza; 4) Energia; 5) L energia potenziale e l energia cinetica; 6) L energia meccanica; 6) Principio di conservazione dell'energia; 7) Applicazioni del principio di conservazione dell energia: - Applicazioni ed esercizi, semplici prove di laboratorio. L IMPULSO E LA QUANTITA DI MOTO 1) Impulso e quantità di moto; 2) Il principio di conservazione dell impulso e della quantità di moto; 3) I fenomeni esplosivi; 4) Gli urti elastici e gli urti anelatici (fra corpi di masse uguali e diverse); 5) Applicazioni a diverse tipologie di urti; 6) I principi della dinamica e la legge di conservazione della quantità di moto; 7) Gli urti obliqui; 4

5 8) Il centro di massa; 9) In centro di massa di un sistema non isolato; - Applicazioni ed esercizi, semplici prove di laboratorio. LA STATICA 1) Il peso e la reazione vincolare; 2) Equilibrio di forze applicate ad un corpo rigido. : Componenti. Risultante. Equilibrante; le leve. 3) Il momento di una forza; 4) Baricentro; 5) Equilibrio di un corpo appoggiato su un piano orizzontale e su di un piano inclinato; 6) La coppia di forze; Il MOMENTO DI UNA FORZA 1) Il momento di una forza applicata ad un corpo rigido; 2) Equazioni fondamentali della statica del corpo rigido; 3) Equilibri e rotazioni dei corpi rigidi; 4) Il momento angolare; 5) Conservazione e variazione del momento angolare; 6) Momento di inerzia; 7) Momento di una forza e variazione del momento angolare; 8) Momento di inerzia di un corpo rigido; 9) Dinamica rotazionale di un corpo rigido intorno ad un asse fisso; 10) Energia cinetica, lavoro e potenza nel moto rotatoio. LA GRAVITAZIONE UNIVERSALE 1) Le leggi di Keplero; 2) La legge di gravitazione universale; 3) Il valore della costante G; 4) L esperimento di Gavendish; 5

6 5) L accelerazione di gravità sulla terra; 6) La massa gravitazionale e quella inerziale; 7) Il moto dei satelliti; 8) La velocità dei satelliti in orbita circolare; 9) Il satelliti geostazionari; 10) La deduzione e la dimostrazione delle leggi di Keplero; 11) Campo gravitazionale: 12) Energia potenziale gravitazionale; 13) La forza di gravità e la conservazione dell energia meccanica; 14) La velocità di fuga di un pianeta; 15) Il raggio di Schwarzschild. LA MECCANICA DEI FLUIDI 1) Idrostatica; 2) Le proprietà che caratterizzano i liquidi; 3) Il liquido perfetto; 4) La superficie libera dei liquidi; 5) La pressione; 6) Il principio di Pascal; 7) La pressione idrostatica; 8) Il principio dei vasi comunicanti; 9) La Spinta idrostatica e il Principio di Archimede; 10) Condizioni di galleggiamento o di affondamento di un corpo in un liquido: la nave e il sottomarino; 11) Cenni all aerostatica: gas e vapori; 12) Le proprietà fondamentali dei gas: la compressione; 13) Introduzione all idrodinamica. Il docente. Prof. G.A. Liberanome 6