ANNO SCOLASTICO 2015/2016 IIS VENTURI (MODENA) PROGRAMMA SVOLTO PER FISICA E LABORATORIO (INDIRIZZO PROFESSIONALE GRAFICA)

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1 ANNO SCOLASTICO 2015/2016 IIS VENTURI (MODENA) PROGRAMMA SVOLTO PER FISICA E LABORATORIO (INDIRIZZO PROFESSIONALE GRAFICA) CLASSE 1N Prof.ssa Chiara Papotti e prof. Giuseppe Serafini (ITP) Libro di testo: Fisica dappertutto, autori: Bagatti, Corradi, Desco, Ropa, ed.zanichelli Le grandezze fisiche e la loro misurazione (da pag.2 a pag.9, pag , pag.52-53). Definizione di grandezza fisica. Cosa significa misurare. Il Sistema Internazionale: grandezze fondamentali e derivate. Lunghezza, massa, tempo, area, volume, intensità di corrente, temperatura. Equivalenze tra unità di misura. Portata e sensibilità degli strumenti di misura. Incertezza di una misura. Valore medio ed errore assoluto come semidispersione. Le forze (da pag.26 a pag.30, da pag.33 a pag.36, pag.77-78). Concetto di forza. Forze per contatto e forze a distanza. Grandezze vettoriali e scalari. La forza risultante. Somma di forze aventi la stessa direzione. Risultante di due forze perpendicolari. Forze uguali e opposte. La forza peso. Relazione tra massa e peso. La proporzionalità diretta. La forza elastica e la legge di Hooke. La forza di attrito. Tipi di attrito. Vincoli e reazioni vincolari. Equilibrio di un punto materiale. Il moto (da pag.57 a pag.62). Definizione di velocità media e istantanea. Diagrammi spazio-tempo. Il moto rettilineo uniforme. L accelerazione. La decelerazione. Diagrammi velocità-tempo. Moto di caduta libera dei corpi e accelerazione di gravità. Esperienze di laboratorio: 1) Misura di grandezze fisiche (attività a piccoli gruppi). 2) Misura del periodo di oscillazione di un pendolo (con istogramma). 3) Relazione tra massa e peso (con grafico). 4) La legge di Hooke (con grafico). 5) La forza di attrito radente. Modena, 4/6/2016 Gli insegnanti I rappresentanti di classe Chiara Papotti Giuseppe Serafini

2 INDICAZIONI PER GLI ALUNNI CON DEBITO FORMATIVO Studiare tutti gli argomenti indicati nel programma, sul libro e sugli appunti (ad eccezione del primo principio della dinamica). Svolgere gli esercizi e rispondere alle domande della scheda allegata (consegnata anche in classe come compito per le vacanze estive). Risolvere da soli gli esercizi già svolti in classe.

3 COMPITI DI FISICA PER LE VACANZE ESTIVE I compiti sono da svolgere con cura perché serviranno come punto di partenza per il prossimo anno scolastico. Conserva sia il volume di fisica sia il quaderno di fisica di prima: serviranno!! GRANDEZZE DEL SISTEMA INTERNAZIONALE 1) Definisci i seguenti concetti: grandezza fisica, misurare, grandezza derivata, portata di uno strumento di misura, sensibilità, strumento analogico, strumento digitale, temperatura, volume, litro, massa, peso. 2) Elenca le 7 grandezze fondamentali del Sistema Internazionale e le corrispondenti unità di misura. 3) Esegui le seguenti equivalenze: 1,2 km = m 1,75 m = cm 5 minuti = s 56 cm = m 1,75 m = mm 2 h 16 min 52 s = s mm = m 2 t = kg 18 dm 2 = m 2 56 cm 2 = m 2 23 kg = g 18 dm 3 = m 3 56 cm 3 = m g = kg 30 litri = m 3 4) Misurando il periodo di un pendolo sono stati trovati i seguenti valori: 1,53 s; 1,56 s; 1,55 s; 1,59 s; 1,56 s; 1,51 s; 1,49 s; 1,54 s; 1,56 s; 1,53 s - Calcola il valore medio (T medio). [1,54 s] - Calcola l errore assoluto. [0,05 s] - Scrivi il risultato finale in modo corretto. 5) L altezza del monte K2 è 8616 m, mentre l altezza di un condominio di tre piani è all incirca 15 m. Quanti condomini bisognerebbe mettere uno sull altro per raggiungere l altezza del K2? Esplicita il calcolo. [574] 6) Per determinare il volume di un sasso, lo si immerge in un cilindro graduato che contiene 22 cm 3 di acqua: il livello del liquido sale fino a 37 cm 3. Calcola il volume del sasso in cm 3 e poi trasforma in m 3. [15 cm 3 ] LE FORZE: FORZA PESO, FORZA ELASTICA, FORZA D ATTRITO, EQUILIBRIO 7) Spiega quali sono le differenze tra massa e peso di un corpo. 8) Spiega cosa sono due grandezze direttamente proporzionali e riporta un esempio. 9) Spiega la legge di Hooke: F = k Δx. 10) Che cosa significa che la costante elastica di una molla è k = 70 N/m? 11) Che cos è una grandezza vettoriale? Riporta almeno 3 esempi. 12) Definisci i seguenti concetti: forza, forza per contatto, forza a distanza, forza di attrito, attrito volvente, attrito radente, attrito viscoso, attrito statico, attrito dinamico, forze uguali e opposte, vincolo, reazione vincolare. 13) Calcola il peso di un pallone di massa 400 g. [3,92 N] 14) Una molla ha una costante elastica di 75 N/m e una lunghezza a riposo di 20 cm. Dopo che le si applica una forza, la sua lunghezza totale diventa di 24 cm. Calcola la forza applicata. [3 N] 15) Una molla si allunga di 1,5 cm quando applichiamo un peso di 0,98 N. Calcola la costante elastica della molla in N/m. [65,3 N/m] 16) Una molla si allunga di 0,03 m per effetto di una forza di 0,9 N. Una seconda molla, sottoposta a un peso di 5,7 N, si allunga di 0,25 m. Calcola le costanti elastiche delle due molle e stabilisci quale molla è la più dura, spiegandone il motivo.[30 N/m; 22,8 N/m] 17) Due forze di 4 N e 6 N sono applicate allo stesso corpo. Calcola e disegna la forza risultante nei seguenti casi: - Le due forze hanno stessa direzione e stesso verso; [10 N] - Le due forze hanno stessa direzione e verso opposto; [2 N] - Le due forze sono perpendicolari. [7,2 N] 18) a) Disegna una mela appoggiata su un tavolo e rappresenta le due forze agenti su di essa, spiegando perché è in equilibrio. b) Disegna una foglia che cade e rappresenta con i vettori le due forze agenti su di essa, spiegando quali forze sono. IL MOTO: VELOCITA E ACCELERAZIONE 19) Definisci i seguenti concetti: velocità media, velocità istantanea, moto rettilineo uniforme, accelerazione, decelerazione. 20) Un automobile procede alla velocità di 72 km/h. Trasforma in m/sec. [20 m/sec] 21) Uno studente percorre 1200 m per andare da casa a scuola in 20 minuti. Calcola la sua velocità media in m/sec. [1 m/sec] 22) Un aereo parte alle ore 16:20 e arriva a destinazione alle ore 17:35 dello stesso giorno, dopo avere percorso una distanza di 1200 km. Calcola la sua velocità media prima in m/sec, poi in km/h. [267 m/sec; 961 km/h] 23) Disegna un diagramma spazio tempo in cui un corpo si muove di moto rettilineo uniforme. 24) Disegna un diagramma spazio tempo in cui un corpo è fermo a 4 metri dal punto di partenza. 25) Un motociclista accelera da 50 km/h a 130 km/h in 5,5 sec. Calcola la sua accelerazione. [4,0 m/sec 2 ] 26) Un automobile che sta viaggiando a 108 km/h vede un ostacolo, inizia a frenare e si ferma in 10 secondi. Calcola la sua decelerazione. [- 3 m/sec 2 ] 27) Dato il seguente diagramma velocità-tempo: a) Spiega come si muove il corpo nei tratti OA, AB, BC, CD. b) Calcola l accelerazione del corpo in ciascun tratto. [1 m/sec 2 ; 0; 6 m/sec 2 ; -1,5 m/sec 2 ]

4 COMPITI DI FISICA PER LE VACANZE ESTIVE I compiti sono da svolgere con cura perché serviranno come punto di partenza per il prossimo anno scolastico. Conserva sia il volume di fisica sia il quaderno di fisica di prima: serviranno!! GRANDEZZE DEL SISTEMA INTERNAZIONALE 1) Definisci i seguenti concetti: grandezza fisica, misurare, grandezza derivata, portata di uno strumento di misura, sensibilità, strumento analogico, strumento digitale, temperatura, volume, litro, massa, peso. 2) Elenca le 7 grandezze fondamentali del Sistema Internazionale e le corrispondenti unità di misura. 3) Esegui le seguenti equivalenze: 1,2 km = m 1,75 m = cm 5 minuti = s 56 cm = m 1,75 m = mm 2 h 16 min 52 s = s mm = m 2 t = kg 18 dm 2 = m 2 56 cm 2 = m 2 23 kg = g 18 dm 3 = m 3 56 cm 3 = m g = kg 30 litri = m 3 4) Misurando il periodo di un pendolo sono stati trovati i seguenti valori: 1,53 s; 1,56 s; 1,55 s; 1,59 s; 1,56 s; 1,51 s; 1,49 s; 1,54 s; 1,56 s; 1,53 s - Calcola il valore medio (T medio). [1,54 s] - Calcola l errore assoluto. [0,05 s] - Scrivi il risultato finale in modo corretto. 5) L altezza del monte K2 è 8616 m, mentre l altezza di un condominio di tre piani è all incirca 15 m. Quanti condomini bisognerebbe mettere uno sull altro per raggiungere l altezza del K2? Esplicita il calcolo. [574] 6) Per determinare il volume di un sasso, lo si immerge in un cilindro graduato che contiene 22 cm 3 di acqua: il livello del liquido sale fino a 37 cm 3. Calcola il volume del sasso in cm 3 e poi trasforma in m 3. [15 cm 3 ] LE FORZE: FORZA PESO, FORZA ELASTICA, FORZA D ATTRITO, EQUILIBRIO 7) Spiega quali sono le differenze tra massa e peso di un corpo. 8) Spiega cosa sono due grandezze direttamente proporzionali e riporta un esempio. 9) Spiega la legge di Hooke: F = k Δx. 10) Che cosa significa che la costante elastica di una molla è k = 70 N/m? 11) Che cos è una grandezza vettoriale? Riporta almeno 3 esempi. 12) Definisci i seguenti concetti: forza, forza per contatto, forza a distanza, forza di attrito, attrito volvente, attrito radente, attrito viscoso, attrito statico, attrito dinamico, forze uguali e opposte, vincolo, reazione vincolare. 13) Calcola il peso di un pallone di massa 400 g. [3,92 N] 14) Una molla ha una costante elastica di 75 N/m e una lunghezza a riposo di 20 cm. Dopo che le si applica una forza, la sua lunghezza totale diventa di 24 cm. Calcola la forza applicata. [3 N] 15) Una molla si allunga di 1,5 cm quando applichiamo un peso di 0,98 N. Calcola la costante elastica della molla in N/m. [65,3 N/m] 16) Una molla si allunga di 0,03 m per effetto di una forza di 0,9 N. Una seconda molla, sottoposta a un peso di 5,7 N, si allunga di 0,25 m. Calcola le costanti elastiche delle due molle e stabilisci quale molla è la più dura, spiegandone il motivo. [30 N/m; 22,8 N/m]

5 17) Due forze di 4 N e 6 N sono applicate allo stesso corpo. Calcola e disegna la forza risultante nei seguenti casi: - Le due forze hanno stessa direzione e stesso verso; [10 N] - Le due forze hanno stessa direzione e verso opposto; [2 N] - Le due forze sono perpendicolari. [7,2 N] 18) a) Disegna una mela appoggiata su un tavolo e rappresenta le due forze agenti su di essa, spiegando perché è in equilibrio. b) Disegna una foglia che cade e rappresenta con i vettori le due forze agenti su di essa, spiegando quali forze sono. IL MOTO: VELOCITA E ACCELERAZIONE 19) Definisci i seguenti concetti: velocità media, velocità istantanea, moto rettilineo uniforme, accelerazione, decelerazione. 20) Un automobile procede alla velocità di 72 km/h. Trasforma in m/sec. [20 m/sec] 21) Uno studente percorre 1200 m per andare da casa a scuola in 20 minuti. Calcola la sua velocità media in m/sec. [1 m/sec] 22) Un aereo parte alle ore 16:20 e arriva a destinazione alle ore 17:35 dello stesso giorno, dopo avere percorso una distanza di 1200 km. Calcola la sua velocità media prima in m/sec, poi in km/h. [267 m/sec; 961 km/h] 23) Disegna un diagramma spazio tempo in cui un corpo si muove di moto rettilineo uniforme. 24) Disegna un diagramma spazio tempo in cui un corpo è fermo a 4 metri dal punto di partenza. 25) Un motociclista accelera da 50 km/h a 130 km/h in 5,5 sec. Calcola la sua accelerazione. [4,0 m/sec 2 ] 26) Un automobile che sta viaggiando a 108 km/h vede un ostacolo, inizia a frenare e si ferma in 10 secondi. Calcola la sua decelerazione. [-3 m/sec 2 ] 27) Dato il seguente diagramma velocità-tempo: a) Spiega come si muove il corpo nei tratti OA, AB, BC, CD. b) Calcola l accelerazione del corpo in ciascun tratto. [1 m/sec 2 ; 0; 6 m/sec 2 ; -1,5 m/sec 2 ]