IISS Enzo Ferrari, Roma. Plesso Vallauri, Liceo delle Scienze Applicate. Programma svolto

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1 IISS Enzo Ferrari, Roma Plesso Vallauri, Liceo delle Scienze Applicate Programma svolto ANNO SCOLASTICO: DISCIPLINA: FISICA CLASSE: 2ª F DOCENTE: MICHAEL ROTONDO Richiami sulle grandezze fisiche, loro misurazione e analisi dimensionale Grandezze fisiche fondamentali e grandezze fisiche derivate Sistema internazionale di unità di misura Leggi fisiche e analisi dimensionale Misurazione di una grandezza fisica Strumenti di misura: proprietà caratteristiche fondamentali Notazione convenzionale della misura di una grandezza fisica Gli errori nella misurazione delle grandezze fisiche: errori sistematici ed errori casuali Misurazioni ripetute di una grandezza fisica: valore medio e semidispersione massima L errore assoluto, l errore relativo e l errore relativo percentuale Bontà di una misura Cinematica unidimensionale Introduzione alla cinematica: moto descrittivo di un sistema fisico indipendentemente dalle cause che lo hanno generato

2 Il concetto di punto materiale La posizione di un punto materiale lungo una retta orientata Il moto di un punto materiale come cambiamento della sua posizione nel tempo Sistema di riferimento fisico I dati sperimentali in un moto rettilineo di un punto materiale La legge oraria Lo spostamento di un punto materiale su una retta e suo carattere vettoriale La distanza percorsa da un punto materiale su una retta e suo carattere scalare La velocità media di un punto materiale che si muove su una retta e suo carattere vettoriale Il moto rettilineo uniforme: definizione Derivazione della forma matematica della legge oraria del moto rettilineo uniforme Grafici posizione-tempo e velocità-tempo per un moto rettilineo uniforme Interpretazione fisica dell area sottesa dalla velocità in funzione del tempo Ordini di grandezza Luce e suono prodotti da un fulmine e corrispondenti velocità a confronto; calcolo della distanza alla quale si è manifestato il fulmine Moti rettilinei non uniformi Moti rettilinei non uniformi con velocità che varia linearmente nel tempo Osservazioni sperimentali della caduta di un grave: filmato con smartphone Dalla definizione di moto rettilineo non uniforme agli aspetti introduttivi concernenti il concetto di accelerazione Moto rettilineo uniformemente accelerato Derivazione della legge oraria del moto rettilineo uniformemente accelerato Caduta dei gravi

3 Cinematica bidimensionale Dalla cinematica unidimensionale alla cinematica bidimensionale Il sistema di riferimento fisico nella cinematica bidimensionale Forma tabulare della legge oraria in cinematica bidimensionale Vettore posizione nel piano Spostamento nel piano Velocità media di un punto in moto nel piano riferita a un dato intervallo di tempo Moto di un proiettile lanciato da un altezza h con velocità iniziale diretta orizzontalmente Moto di un proiettile lanciato dall origine del sistema di riferimento: definizione di gittata, tempo di volo e quota massima del proiettile Un applicazione in zoologia: traiettoria di una pulce Gittata, tempo di volo e quota massima per un proiettile in funzione della inclinazione di lancio e in funzione dell accelerazione di gravità di diversi sistemi fisici come la Luna, il Sole, una nana bianca e una stella di neutroni. Moti circolari: definizione Periodo di un moto circolare Esempi di moti circolari e calcolo del corrispondente periodo Moto circolare uniforme Velocità tangenziale in un moto circolare uniforme e relativo modulo Frequenza e velocità angolare di un moto circolare uniforme Accelerazione centripeta e relativo modulo in un moto circolare uniforme Esempio: moto di rotazione della Luna attorno alla Terra

4 Principi della dinamica e conseguenze La fisica aristotelica e i gedanken-experiment di Galileo: il principio di inerzia (primo principio della dinamica) Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali Il secondo principio della dinamica (legge di Newton) L impulso di una forza costante La quantità di moto Il teorema dell impulso Il terzo principio della dinamica Il lavoro di una forza costante Lavoro della forza peso lungo un percorso chiuso Forze conservative Lavoro delle forze d attrito Forze non conservative Energia cinetica, Energia potenziale gravitazionale, Energia meccanica totale Teorema di conservazione dell energia meccanica totale nei sistemi fisici conservativi Esempi di sistemi fisici conservativi: palla da basket lasciata cadere sul parquet e pendolo in regime di piccole oscillazioni Alcune osservazioni riguardanti i campioni delle unità di lunghezza, massa e tempo La forza elastica La legge di Hooke

5 La molla come modello fisico utile per spiegare fenomeni complessi (ad esempio la propagazione delle onde elastiche nei corpi solidi) Applicazioni della legge di Hooke: cerotto nasale, sospensioni per veicoli, penne a scatto Curiosità storiche riguardanti Hooke, Newton, Keplero Termodinamica Introduzione ai fenomeni termici Definizione operativa di temperatura Scale termometriche: Celsius e termodinamica assoluta La dilatazione termica La dilatazione termica lineare Coefficiente di dilatazione termica di sostanze differenti (acciaio, piombo, cloruro di sodio) Dilatazione termica superficiale e legame tra i coefficienti di dilatazione termica superficiale e lineare Dilatazione termica volumica e legame tra i coefficienti di dilatazione termica volumica e lineare Passaggi di stato Calore e misura del calore tramite il calorimetro a ghiaccio Calore latente di fusione del ghiaccio Legame tra calore assorbito da un sistema fisico (solido o liquido) e salto termico Il calore specifico delle sostanze solide e liquide Principio zero della termodinamica e la temperatura di equilibrio

6 La temperatura di equilibrio: caso generale e casi particolari ( caso in cui i calori specifici dei corpi a contatto sono uguali, caso in cui sia i calori specifici sia le masse dei corpi a contatto sono uguali) Misurazione del calore specifico di un blocchetto metallico Sistema termodinamico: caso particolare di gas contenuto in un cilindro munito di pistone Equilibrio termodinamico Trasformazioni termodinamiche Primo principio della termodinamica Trasformazioni termodinamiche isocore Novità in Fisica per il 2016 Evidenza di un nono pianeta del sistema solare Quattro nuovi elementi pesanti artificiali della tavola periodica riconosciuti dalla IUPAC Prima osservazione diretta delle onde gravitazionali Tipologia di prova a cui gli alunni verranno sottoposti per il recupero delle insufficienze: prova scritta

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