A.S. 2015/16 CLASSE IV E ELDA CHIRICO

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1 PROGRAMMA DI FISICA CLASSE IV E Il calore. Calore e lavoro. Energia in transito. Capacità termica e calore specifico. Calorimetro. Conduzione e Convezione. Irraggiamento. Effetto serra. Modello microscopico della materia Moto browniano. Einstein e il moto browniano. Pressione del gas perfetto. Calcolo della pressione del gas perfetto. Temperatura dal punto di vista microscopico. Velocità quadratica media. Energia interna. Equazione di stato di Van der Waals per i gas reali. Gas, liquidi e solidi. Cambiamento di stato Passaggi tra stati di aggregazione. Fusione e solidificazione. Vaporizzazione e condensazione Primo principio della termodinamica. Scambi di energia. Energia interna di un sistema fisico. Principio zero della termodinamica. Trasformazioni reali e quasi statiche. Lavoro termodinamico. Primo principio della termodinamica. Applicazioni del primo principio. Trasformazioni isoterme. Calore specifico a pressione costante e volume costante. Trasformazioni adiabatiche. Secondo principio della termodinamica. Macchine termiche. Secondo principio della termodinamica (Enunciato di Lord Kelvin, Enunciato di Clausius, Rendimento di una macchina termica)trasformazioni reversibili e ciclo di Carnot. Motore a scoppio. Ciclo di Otto. Macchine frigorifere. Entropia e disordine - Terzo principio della termodinamica Onde elastiche Onde. Fronti d'onda e raggi. Onde periodiche. Richiami sul moto armonico. Onde armoniche. Principio di sovrapposizione. Interferenza. Il suono Onde sonore. Caratteristiche del suono. Limiti di udibilità. Eco. Ottica geometrica. Riflessione. Specchi. Rifrazione. Lenti. Onde luminose. Onde e corpuscoli. Irradiamento e intensità di radiazione. Grandezze fotometriche. Richiami sul concetto di interferenza. Interferenza della luce. Video su esperimento di Young (laboratorio)diffrazione. Spettro. Carica elettrica e legge di Coulomb. Elettrizzazione per strofinio. Conduttori e isolanti. Definizione operativa della carica elettrica. Legge di Coulomb. Elettrizzazione per induzione. Polarizzazione nei dielettrici. Forza di Coulomb nella materia Il campo elettrico Il vettore campo elettrico. Il campo elettrico di una carica puntiforme. Le linee del campo elettrico Flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie. Flusso del campo elettrico. Teorema di Gauss. Campo elettrico generato da una distribuzione piana infinita di carica. Campo elettrico generato da una distribuzione lineare infinita di carica. Ca po elett i o all este o di u a dist i uzio e sfe i a di a i a Ca po elett i o all i te o di u a distribuzione sferica omogenea di carica Il potenziale elettrico Energia potenziale elettrica Potenziale elettrico. Superfici equipotenziali. Relazione tra campo e potenziale Fenomeni di elettrostatica Capacità di un conduttore. Sfere in equilibrio elettrostatico. Condensatori. Energia immagazzinata in un condensatore

2 PROGRAMMA DI FISICA CLASSE IV M Il calore. Calore e lavoro. Energia in transito. Capacità termica e calore specifico. Calorimetro. Conduzione e Convezione. Irraggiamento. Effetto serra. Modello microscopico della materia Moto browniano. Einstein e il moto browniano. Pressione del gas perfetto. Calcolo della pressione del gas perfetto. Temperatura dal punto di vista microscopico. Velocità quadratica media. Energia interna. Equazione di stato di Van der Waals per i gas reali. Gas, liquidi e solidi. Cambiamento di stato Passaggi tra stati di aggregazione. Fusione e solidificazione. Vaporizzazione e condensazione Primo principio della termodinamica. Scambi di energia. Energia interna di un sistema fisico. Principio zero della termodinamica. Trasformazioni reali e quasi statiche. Lavoro termodinamico. Primo principio della termodinamica. Applicazioni del primo principio. Trasformazioni isoterme. Calore specifico a pressione costante e volume costante. Trasformazioni adiabatiche. Secondo principio della termodinamica. Macchine termiche. Secondo principio della termodinamica (Enunciato di Lord Kelvin, Enunciato di Clausius, Rendimento di una macchina termica)trasformazioni reversibili e ciclo di Carnot. Motore a scoppio. Ciclo di Otto. Macchine frigorifere. Entropia e disordine - Terzo principio della termodinamica Onde elastiche Onde. Fronti d'onda e raggi. Onde periodiche. Richiami sul moto armonico. Onde armoniche. Principio di sovrapposizione. Interferenza. Il suono Onde sonore. Caratteristiche del suono. Limiti di udibilità. Eco. Ottica geometrica. Riflessione. Specchi. Rifrazione. Lenti. Onde luminose. Onde e corpuscoli. Irradiamento e intensità di radiazione. Grandezze fotometriche. Richiami sul concetto di interferenza. Interferenza della luce. Video su esperimento di Young (laboratorio)diffrazione. Spettro. Carica elettrica e legge di Coulomb. Elettrizzazione per strofinio. Conduttori e isolanti. Definizione operativa della carica elettrica. Legge di Coulomb. Elettrizzazione per induzione. Polarizzazione nei dielettrici. Forza di Coulomb nella materia Il campo elettrico Il vettore campo elettrico. Il campo elettrico di una carica puntiforme. Le linee del campo elettrico Flusso di un campo vettoriale attraverso una superficie. Flusso del campo elettrico. Teorema di Gauss. Campo elettrico generato da una distribuzione piana infinita di carica. Campo elettrico generato da una distribuzione lineare infinita di a i a. Ca po elett i o all este o di u a dist i uzio e sfe i a di a i a Ca po elett i o all i te o di u a dist ibuzione sferica omogenea di carica Il potenziale elettrico Energia potenziale elettrica Potenziale elettrico. Superfici equipotenziali. Relazione tra campo e potenziale Fenomeni di elettrostatica Capacità di un conduttore. Sfere in equilibrio elettrostatico. Condensatori. Energia immagazzinata in un condensatore

3 CLASSE IV E Approfondimenti di geometria analitica Fasci di parabole. Elisse e sua equazione. Posizione di una retta rispetto ad un'ellisse. Equazioni delle tangenti. Formula di sdoppiamento. Come determinare l'equazione di un'ellisse. Ellisse traslata. Iperbole. Posizioni di una retta rispetto ad un'iperbole. Rette tangenti. Come determinare l'equazione di un'iperbole Iperbole traslata. Iperbole equilatera. Iperbole equilatera riferita agli asintoti. Funzione omografica. Principali luoghi geometrici. I grafici con archi di coniche. Progressioni Definizione di successione. Principio di induzione. Progressioni aritmetiche (definizione e generalità; calcolo del termine a n in funzione del primo; relazione fra due termini qualsiasi; inserimento di medi aritmetici fra due numeri; somma di due termini equidistanti dagli estremi; somma dei primi n termini; problemi con le progressioni aritmetiche). Progressioni geometriche (definizione e generalità; calcolo del termine a n in funzione del primo; relazione fra due termini qualsiasi; inserimento di medi geometrici fra due numeri; prodotto di due termini equidistanti dagli estremi; prodotto dei primi n termini; somma dei primi n termini; problemi con le progressioni geometriche) due piani nello spazio. Posizioni reciproche di una retta e di un piano nello spazio. Diedri e piani perpendicolari. Definizione di angoloide. Prisma indefinito. Prismi retti e regolari. Parallelepipedo e cubo. Piramide. Tronco di piramide. Poliedri regolari. Cilindro. Cono. Tronco di cono. Superficie sferica. Sfera. Parti della superficie sferica e della sfera Superfici dei solidi studiati. Principio di Cavalieri. Equivalenze notevoli. Volume dei solidi studiati. Scodella di Galileo

4 CLASSE IV M Approfondimenti di geometria analitica Fasci di parabole. Elisse e sua equazione. Posizione di una retta rispetto ad un'ellisse. Equazioni delle tangenti. Formula di sdoppiamento. Come determinare l'equazione di un'ellisse. Ellisse traslata. Iperbole. Posizioni di una retta rispetto ad un'iperbole. Rette tangenti. Come determinare l'equazione di un'iperbole Iperbole traslata. Iperbole equilatera. Iperbole equilatera riferita agli asintoti. Funzione omografica. Principali luoghi geometrici. I grafici con archi di coniche. Progressioni Definizione di successione. Principio di induzione. Progressioni aritmetiche (definizione e generalità; calcolo del termine a n in funzione del primo; relazione fra due termini qualsiasi; inserimento di medi aritmetici fra due numeri; somma di due termini equidistanti dagli estremi; somma dei primi n termini; problemi con le progressioni aritmetiche). Progressioni geometriche (definizione e generalità; calcolo del termine a n in funzione del primo; relazione fra due termini qualsiasi; inserimento di medi geometrici fra due numeri; prodotto di due termini equidistanti dagli estremi; prodotto dei primi n termini; somma dei primi n termini; problemi con le progressioni geometriche) due piani nello spazio. Posizioni reciproche di una retta e di un piano nello spazio. Diedri e piani perpendicolari. Definizione di angoloide. Prisma indefinito. Prismi retti e regolari. Parallelepipedo e cubo. Piramide. Tronco di piramide. Poliedri regolari. Cilindro. Cono. Tronco di cono. Superficie sferica. Sfera. Parti della superficie sferica e della sfera Superfici dei solidi studiati. Principio di Cavalieri. Equivalenze notevoli. Volume dei solidi studiati. Scodella di Galileo

5 CLASSE IV U Geometria analitica Pa a ola o asse pa allelo all asse y e ve ti e ell o igi e. Il seg o di a e la o avità. Il valo e di a e l ape tu a della pa a ola. E uazione della parabola con asse pa allelo all asse y Dall'e uazione al grafico. Casi particolari. Parabola con asse parallelo all'asse x. Grafici di funzioni che contengono archi di parabola. Posizione di una retta rispetto ad una parabola. Rette tangenti ad una parabola. Formula di sdoppiamento. Segmento parabolico. Quadrilateri o corde inscritti in una parabola. Risoluzione grafica di equazioni e disequazioni irrazionali. Fasci di parabole. Elisse e sua equazione. Posizione di una retta rispetto ad un'ellisse. Equazioni delle tangenti. Formula di sdoppiamento. Come determinare l'equazione di un'ellisse. Ellisse traslata. Iperbole. Posizioni di una retta rispetto ad un'iperbole. Rette tangenti. Come determinare l'equazione di un'iperbole Iperbole traslata. Iperbole equilatera. Iperbole equilatera riferita agli asintoti. Funzione omografica. Principali luoghi geometrici. I grafici con archi di coniche. due piani nello spazio. Posizioni reciproche di una retta e di un piano nello spazio. Teorema delle tre perpendicolari. Distanza di un punto da un piano, tra retta e piano, tra rette sghembe e tra piani paralleli. Teorema di Talete nello spazio. Diedri e piani perpendicolari. Definizione di angoloide. Prisma indefinito. Prismi retti e regolari. Parallelepipedo e cubo. Piramide. Tronco di piramide. Poliedri regolari. Cilindro. Cono. Tronco di cono. Superficie sferica. Sfera. Parti della superficie sferica e della sfera Superfici dei solidi studiati. Principio di Cavalieri. Equivalenze notevoli. Volume dei solidi studiati. Scodella di Galileo Trasformazioni geometriche Isometrie. Traslazione. Simmetria centrale. Simmetria assiale. Omotetia. Similitudine. Affinità