PROGRAMMA DI FISICA. a.s.2013/14. classe 1 a C. Docente: Prof.ssa Santa Pellicanò

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1 PROGRAMMA DI FISICA classe 1 a C Le grandezze fisiche. La misura delle grandezze. Sistema Internazionale di unità di misura. Regole di scrittura. Unità di misura del tempo, della lunghezza e della massa. Alcune grandezze fisiche derivate. Notazione scientifica esponenziale. Ordini di grandezza. La misura. Strumenti di misura e loro caratteristiche. Misure dirette ed indirette. Le cifre significative di una misura. Gli errori di misura: errori sistematici ed accidentali. Il calcolo del valore medio di una serie di misure. Il calcolo dell errore assoluto. Scrittura del risultato di una misurazione. Il calcolo dell errore relativo e dell errore percentuale. Leggi di propagazione degli errori in somme, differenze, prodotti e quozienti. Relazioni tra grandezze. I rapporti. Le proporzioni. Le percentuali. I grafici. La proporzionalità diretta. La proporzionalità inversa. La proporzionalità quadratica diretta ed inversa. Lettura di una formula e di un grafico. Cenni sulle equazioni di primo grado. Le forze. Grandezze fisiche scalari e vettoriali. Il prodotto di un vettore per uno scalare. Le componenti di un vettore rispetto agli assi cartesiani. Somma e differenza di vettori nel piano aventi stessa direzione e direzioni diverse. L effetto delle forze. La misura delle forze. Le forze come grandezze vettoriali. La forza peso. La forza elastica. Le forze di attrito. L equilibrio dei solidi. Il punto materiale e il corpo rigido. L equilibrio del punto materiale. L equilibrio su un piano inclinato. L effetto di più forze su un corpo rigido. Prodotto scalare e prodotto vettoriale. Il momento di una forza e di una coppia di forze. L equilibrio di un corpo rigido. Le leve. Il baricentro. Equilibrio stabile, instabile ed indifferente di corpi appesi e appoggiati. L equilibrio del fluidi. Gli stati di aggregazione molecolare. La pressione. Il principio di Pascal. La pressione nei liquidi: la legge di Stevino. La pressione atmosferica e la sua misura.

2 PROGRAMMA DI FISICA classe 2 a C L equilibrio del fluidi. Gli stati di aggregazione molecolare. La pressione. Il principio di Pascal. La pressione nei liquidi: la legge di Stevino. Il principio dei vasi comunicanti. La pressione atmosferica e la sua misura. La spinta di Archimede e il galleggiamento dei corpi. Strumenti matematici. Definizione di radiante. Misura in radianti di angoli notevoli. Introduzione alle funzioni goniometriche seno, coseno e tangente. La risoluzione di triangoli rettangoli mediante le funzioni goniometriche. La velocità. Il punto materiale in movimento. I sistemi di riferimento. Il moto rettilineo. La velocità media. Calcolo della distanza e del tempo. Il grafico spazio- tempo. Il moto rettilineo uniforme. Calcolo della posizione e del tempo nel moto uniforme. L accelerazione. Il moto vario su una retta. La velocità istantanea. L accelerazione media. Il grafico velocità-tempo. Il moto uniformemente accelerato. Il moto uniformemente accelerato con partenza da fermo. Il calcolo del tempo. Il moto uniformemente accelerato con velocità iniziale. I moti nel piano. I vettori posizione, spostamento e velocità. Il moto circolare uniforme. Periodo, frequenza, velocità lineare e angolare. Accelerazione centripeta. Cenni sul moto armonico e sulla composizione dei movimenti. I principi della dinamica. La dinamica. Il primo della dinamica. Analisi del moto dei corpi quando la forza risultante applicata è nulla. I sistemi di riferimento inerziali. Il secondo principio della dinamica. Studio del moto di un corpo sotto l azione di una forza costante. Il terzo principio della dinamica. Le forze e il movimento. Il moto di caduta libera. La differenza tra i concetti di forza peso e massa. Il moto lungo un piano inclinato. La forza centripeta. L energia. Definizione di lavoro. La potenza. Il concetto di energia. L energia cinetica e la relazione tra l energia cinetica ed il lavoro. L energia potenziale gravitazionale. L energia potenziale elastica. Il principio di conservazione dell energia meccanica. La conservazione dell energia totale.

3 La temperatura e la dilatazione. La temperatura. Il termometro. L equilibrio termico. L interpretazione microscopica della temperatura. La dilatazione termica. La dilatazione dei solidi (lineare, superficiale e volumetrica). La dilatazione dei liquidi. Le trasformazioni dei gas. Legge di Boyle, leggi di Gay-Lussac. Cenni sulla legge di stato dei gas perfetti. Calore. Il calore e la sua unità di misura. Capacità termica e calore specifico. Il calorimetro. Trasformazione di energia meccanica in calore (esperimento di Joule). L equilibrio termico.

4 PROGRAMMA DI FISICA classe 3 a A Le grandezze scalari e vettoriali. Le caratteristiche di un vettore. La differenza tra grandezze scalari e vettoriali. Il prodotto di un vettore per uno scalare. La scomposizione di un vettore rispetto agli assi cartesiani. Le operazioni di somma e differenza di due o più vettori. Il prodotto scalare e vettoriale I moti. La descrizione del moto: il punto materiale, la traiettoria e la legge oraria. La velocità. La rappresentazione grafica del moto. Le proprietà del moto rettilineo uniforme. L accelerazione. Le proprietà del moto uniformemente accelerato. I corpi in caduta libera. Il moto di un corpo lungo un piano inclinato. I moti curvilinei. Il moto circolare uniforme. Il principio di composizione dei movimenti. Il principio di composizione dei movimenti e principio d inerzia. Il moto parabolico. La scomposizione di un movimento. I sistemi di riferimento inerziali. Le trasformazioni galileiane. I sistemi non inerziali e le forze apparenti. Gli effetti di una forza apparente in presenza di vincoli e di forze di attrito. Dinamica. Dalla descrizione del moto alle cause. Il primo principio della dinamica. Il secondo principio della dinamica. Il terzo principio della dinamica. Le leggi della dinamica e i sistemi di riferimento. Lavoro ed energia. Il lavoro di una forza. La potenza. L energia cinetica. L energia potenziale gravitazionale. L energia potenziale elastica. Il principio di conservazione dell energia meccanica. Le forze conservative e le forze dissipative. La forza centripeta e la forza centrifuga. L energia di un moto circolare uniforme. Il moto stazionario dei fluidi. L equazione di Bernoulli. Il teorema di Torricelli. L effetto Venturi. La quantità di moto e il momento angolare. L impulso e la quantità di moto. Il principio di conservazione della quantità di moto. Dal principio di conservazione della quantità di moto al principio di azione e reazione. Gli urti elastici ed anelastici. La cinematica del moto circolare uniformemente accelerato. Il concetto di momento di una forza. A dinamica di un moto circolare uniformemente accelerato di un punto materiale. La dinamica del moto di un corpo rigido che ruota intorno ad un asse. Il momento di una forza agente su un corpo e il momento della quantità di moto. Il principio di conservazione del momento della quantità di moto. La gravitazione. Cenni sulle descrizioni cosmologiche del mondo antico. Il modello geocentrico ed eliocentrico. La rivoluzione copernicana. Le misure e le teorie di Tycho Brahe. Le leggi di Keplero. Conservazione del momento della quantità di moto e seconda legge di Keplero. La legge di gravitazione universale. Le

5 applicazioni della legge di gravitazione universale. L energia potenziale gravitazionale in prossimità della superficie terrestre e nel caso di due corpi. La conservazione dell energia e il moto dei satelliti artificiali. La teoria microscopica della materia. Richiamo di concetti fondamentali di termologia. Effetti della variazione di temperatura di un gas. Le leggi dei gas e la scala Kelvin. La trasformazione di un gas a temperatura costante. La legge di stato dei gas perfetti. Le interpretazioni corpuscolari del comportamento dei gas e del calore. La legge di Clausius. La temperatura e l energia interna. Le applicazioni del modello microscopico. Il teorema dell equipartizione dell energia. Il primo principio della termodinamica. Il concetto di sistema termodinamico. Esperimento del mulinello di Joule. Il primo principio della termodinamica. Le trasformazioni reversibili ed irreversibili. I calori specifici molari a pressione costante e a volume costante. Le trasformazioni adiabatiche. Il calore scambiato, l energia interna e il lavoro nelle varie trasformazioni termodinamiche. Le trasformazioni cicliche.

6 PROGRAMMA DI MATEMATICA classe 3 a A Richiami di geometria euclidea. La lunghezza di un arco di circonferenza. L area di un settore circolare. Il raggio del cerchio inscritto e circoscritto ad un triangolo. La formula di Erone. I lati dei poligoni regolari inscritti e circoscritti in funzione del raggio. Insiemi numerici e strutture. Le disequazioni e le loro proprietà. Le disequazioni di primo e secondo grado. Le equazioni e le disequazioni di grado superiore al secondo. Le disequazioni fratte. I sistemi di disequazioni. Le equazioni e le disequazioni con valore assoluto. Le equazioni e le disequazioni irrazionali. Il metodo delle coordinate. I segmenti orientati e la loro misura. L ascissa di un punto su una retta. Le coordinate di un punto su un piano. La distanza tra due punti. Il punto medio di un segmento. Il baricentro di un triangolo. La regola di Sarrus per la determinazione dell area di un triangolo. Le simmetrie centrali. Relazioni e funzioni. Le relazioni binarie. Le funzioni numeriche. Il dominio di una funzione. La classificazione delle funzioni. Le funzioni iniettive, suriettive e biiettive. Le funzioni crescenti e decrescenti. Trigonometria. La misura degli angoli in gradi e in radianti. Gli angoli orientati. La circonferenza goniometrica. Le funzioni seno e coseno. La funzione tangente. Le funzioni secante e cosecante. La funzione cotangente. Le funzioni goniometriche di angoli particolari. Le funzioni goniometriche di angoli associati. La riduzione al primo quadrante. I teoremi sui triangoli rettangoli. La risoluzione di triangoli rettangoli. La funzione lineare. Le rette e le equazioni lineari. La forma esplicita dell equazione di una retta e il coefficiente angolare. Le rette parallele e le rette perpendicolari. L asse di un segmento. La posizione reciproca di due rette. La distanza di un punto da una retta. La bisettrice di un angolo. La simmetria assiale. I fasci di rette. La circonferenza. La circonferenza e la sua equazione. Le posizioni di una retta rispetto ad una circonferenza. Le rette tangenti ad una circonferenza. La determinazione dell equazione di una circonferenza. La posizione di due circonferenze. I fasci di circonferenze.

7 La parabola. La parabola e la sua equazione. Le posizioni di una retta rispetto ad una parabola. Le rette tangenti ad una parabola. L area del segmento parabolico. La determinazione dell equazione di una parabola. I fasci di parabole. L ellisse. L ellisse e la sua equazione. Le posizioni di una retta rispetto ad un ellisse. Le rette tangenti ad un ellisse. La determinazione dell equazione di un ellisse. L ellisse traslata. L area racchiusa da un elisse.

8 PROGRAMMA DI FISICA classe 3 a B Le grandezze scalari e vettoriali. Le caratteristiche di un vettore. La differenza tra grandezze scalari e vettoriali. Il prodotto di un vettore per uno scalare. La scomposizione di un vettore rispetto agli assi cartesiani. Le operazioni di somma e differenza di due o più vettori. Il prodotto scalare e vettoriale I moti. La descrizione del moto: il punto materiale, la traiettoria e la legge oraria. La velocità. La rappresentazione grafica del moto. Le proprietà del moto rettilineo uniforme. L accelerazione. Le proprietà del moto uniformemente accelerato. I corpi in caduta libera. Il moto di un corpo lungo un piano inclinato. I moti curvilinei. Il moto circolare uniforme. Il principio di composizione dei movimenti. Il principio di composizione dei movimenti e principio d inerzia. Il moto parabolico. La scomposizione di un movimento. I sistemi di riferimento inerziali. Le trasformazioni galileiane. I sistemi non inerziali e le forze apparenti. Gli effetti di una forza apparente in presenza di vincoli e di forze di attrito. Dinamica. Dalla descrizione del moto alle cause. Il primo principio della dinamica. Il secondo principio della dinamica. Il terzo principio della dinamica. Le leggi della dinamica e i sistemi di riferimento. Lavoro ed energia. Il lavoro di una forza. La potenza. L energia cinetica. L energia potenziale gravitazionale. L energia potenziale elastica. Il principio di conservazione dell energia meccanica. Le forze conservative e le forze dissipative. La forza centripeta e la forza centrifuga. L energia di un moto circolare uniforme. Il moto stazionario dei fluidi. L equazione di Bernoulli. Il teorema di Torricelli. L effetto Venturi. La quantità di moto e il momento angolare. L impulso e la quantità di moto. Il principio di conservazione della quantità di moto. Dal principio di conservazione della quantità di moto al principio di azione e reazione. Gli urti elastici ed anelastici. La cinematica del moto circolare uniformemente accelerato. Il concetto di momento di una forza. A dinamica di un moto circolare uniformemente accelerato di un punto materiale. La dinamica del moto di un corpo rigido che ruota intorno ad un asse. Il momento di una forza agente su un corpo e il momento della quantità di moto. Il principio di conservazione del momento della quantità di moto. La gravitazione. Cenni sulle descrizioni cosmologiche del mondo antico. Il modello geocentrico ed eliocentrico. La rivoluzione copernicana. Le misure e le teorie di Tycho Brahe. Le leggi di Keplero. Conservazione del momento della quantità di moto e seconda legge di Keplero. La legge di gravitazione universale. Le

9 applicazioni della legge di gravitazione universale. L energia potenziale gravitazionale in prossimità della superficie terrestre e nel caso di due corpi. La conservazione dell energia e il moto dei satelliti artificiali. La teoria microscopica della materia. Richiamo di concetti fondamentali di termologia. Effetti della variazione di temperatura di un gas. Le leggi dei gas e la scala Kelvin. La trasformazione di un gas a temperatura costante. La legge di stato dei gas perfetti. Le interpretazioni corpuscolari del comportamento dei gas e del calore. La legge di Clausius. La temperatura e l energia interna. Le applicazioni del modello microscopico. Il teorema dell equipartizione dell energia. Il primo principio della termodinamica. Il concetto di sistema termodinamico. Esperimento del mulinello di Joule. Il primo principio della termodinamica. Le trasformazioni reversibili ed irreversibili. I calori specifici molari a pressione costante e a volume costante. Le trasformazioni adiabatiche. Il calore scambiato, l energia interna e il lavoro nelle varie trasformazioni termodinamiche. Le trasformazioni cicliche.

10 PROGRAMMA DI MATEMATICA classe 3 a B Richiami di geometria euclidea. Il teorema di Talete. I criteri di similitudine dei triangoli. La proporzione fra basi ed altezze di triangoli simili. I teoremi di Euclide. Il teorema delle corde. Il teorema delle secanti. Il teorema della secante e della tangente. La sezione aurea di un segmento (interpretazione algebrica e geometrica). Il lato del decagono regolare. I perimetri di poligoni simili. Le aree di poligoni simili. La lunghezza di un arco di circonferenza. L area di un settore circolare. Il raggio del cerchio inscritto e circoscritto ad un triangolo. La formula di Erone. I lati dei poligoni regolari inscritti e circoscritti in funzione del raggio. Insiemi numerici e strutture. Le disequazioni e le loro proprietà. Le disequazioni di primo e secondo grado. Le equazioni e le disequazioni di grado superiore al secondo. Le disequazioni fratte. I sistemi di disequazioni. Le equazioni e le disequazioni con valore assoluto. Le equazioni e le disequazioni irrazionali. Il metodo delle coordinate. I segmenti orientati e la loro misura. L ascissa di un punto su una retta. Le coordinate di un punto su un piano. La distanza tra due punti. Il punto medio di un segmento. Il baricentro di un triangolo. La regola di Sarrus per la determinazione dell area di un triangolo. Le simmetrie centrali. Relazioni e funzioni. Le relazioni binarie. Le funzioni numeriche. Il dominio di una funzione. La classificazione delle funzioni. Le funzioni iniettive, suriettive e biiettive. Le funzioni crescenti e decrescenti. Trigonometria. La misura degli angoli in gradi e in radianti. Gli angoli orientati. La circonferenza goniometrica. Le funzioni seno e coseno. La funzione tangente. Le funzioni secante e cosecante. La funzione cotangente. Le funzioni goniometriche di angoli particolari. Le funzioni goniometriche di angoli associati. La riduzione al primo quadrante. I teoremi sui triangoli rettangoli. La risoluzione di triangoli rettangoli. La funzione lineare. Le rette e le equazioni lineari. La forma esplicita dell equazione di una retta e il coefficiente angolare. Le rette parallele e le rette perpendicolari. L asse di un segmento. La posizione reciproca di due rette. La distanza di un punto da una retta. La bisettrice di un angolo. La simmetria assiale. I fasci di rette. La circonferenza. La circonferenza e la sua equazione. Le posizioni di una retta rispetto ad una circonferenza. Le rette tangenti ad una circonferenza. La determinazione dell equazione di una circonferenza. La posizione di due circonferenze. I fasci di circonferenze.

11 La parabola. La parabola e la sua equazione. Le posizioni di una retta rispetto ad una parabola. Le rette tangenti ad una parabola. L area del segmento parabolico. La determinazione dell equazione di una parabola. I fasci di parabole. L ellisse. L ellisse e la sua equazione. Le posizioni di una retta rispetto ad un ellisse. Le rette tangenti ad un ellisse. La determinazione dell equazione di un ellisse. L ellisse traslata. L area racchiusa da un elisse.