PROGRAMMA DI FISICA Classe: 2 I

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1 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 2I Testo in adozione: PROGRAMMA DI FISICA Classe: 2 I TESTO IN ADOZIONE: AUTORE TITOLO CASA EDITRICE Ugo Amaldi L AMALDI 2.0 con esperimenti a casa e a scuola Zanichelli ORE SETTIMANALI: N. 2 2I - 1) Cinematica del moto Sistema di riferimento, velocità media e istantanea, moto rettilineo uniforme, accelerazione, moto rettilineo uniformemente accelerato, grafici spazio-tempo in moti a una dimensione, moto vario, processo d integrazione grafica per il calcolo dello spazio in un moto vario, caduta libera di un grave, moti a due dimensioni, moto parabolico, moto circolare uniforme, accelerazione tangenziale e centripeta nel moto vario. Cinematica del moto armonico. 2I - 2) Teoria degli errori Valore medio, scarti dalla media, moda, scarto quadratico medio, errore massimo, errore relativo, cenni sulla distribuzione gaussiana. 2I - 3) Grandezze e vettoriali Grandezze scalari e vettoriali, somma e differenza di vettori, prodotto di uno scalare per un vettore, componenti cartesiane di un vettore, versori, funzioni seno e coseno e loro uso nell'algebra vettoriale, prodotto scalare e vettoriale. Principio di relatività di Galileo e relatività del moto. Introduzione al concetto di forza e alla sua evoluzione nel tempo; generalità sui campi di forza e sulle interazioni; le forze come vettori; il risultante di più forze; unità di misura delle forze; il dinamometro e le misure statiche delle forze; 2I - 4) Il primo principio della dinamica e i sistemi inerziali: i moti Principio di relatività galileiano; il secondo principio della dinamica e la definizione del concetto di massa inerziale; la massa come quantità di materia: massa gravitazionale; misura dinamica delle forze; il peso e la massa: differenze; la densità e il peso specifico. Lo studio del piano inclinato e le sue caratteristiche; il pendolo semplice e le sue caratteristiche; il terzo principio della dinamica: discussioni e validità del principio. Le reazioni vincolari: una introduzione alla forza centrifuga. Quantità di moto e impulso; gli urti su una retta e gli urti obliqui; principio di conservazione della quantità di moto. Il moto rotatorio e i corpi rigidi; il momento angolare; principio di conservazione del momento angolare; il momento di inerzia e il centro di massa di un sistema. Il determinismo nella fisica classica. MOTO CIRCOLARE - MOTO ARMONICO Moto circolare uniforme: generalità, relazione tra velocità tangenziale e velocità angolare; il concetto di periodo e di frequenza; l'accelerazione centripeta; rappresentazione grafica tramite le Pag. 1

2 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 2I funzioni trigonometriche; moto circolare uniformemente vario. Il principio di relatività galileiano. La legge di composizione delle velocità e il moto relativo. Esistenza di una velocità limite per le interazione non contemplata dalla fisica classica. Definizione; rappresentazione matematica di un moto armonico come proiezione di un moto circolare uniforme su un diametro; ampiezza, pulsazione, frequenza angolare ed elongazione; legge oraria del moto armonico semplice. Esempi di applicazione del moto armonico nella realtà. Il pendolo semplice e le sue proprietà. Il moto di una massa attaccata ad una molla: l oscillatore armonico. Espressioni matematich 2I - 5) Principi della Dinamica - Forze Principio d'inerzia, sistemi di riferimento inerziali, II principio della dinamica, massa inerziale, definizione statica e dinamica di forza, piano inclinato, Principio di azione e reazione, forze interne ed esterne, massa e peso. Attrito statico e dinamico. Semplici problemi sulla dinamica del punto, pendolo semplice, pista ad anello con e senza la presenza di attrito. Oscillatore armonico: la fisica dell oscillatore. 2I - 6) Lavoro e Energia Lavoro, Lavoro di una forza costante e di una variabile, teorema dell'energia cinetica, potenza, forze Conservative, energia potenziale, energia potenziale per la forza elastica e gravitazionale, principio di conservazione dell'energia meccanica. Semplici problemi di applicazione del principio di conservazione dell'energia meccanica. 2I - 7) Calorimetria La misura del calore. Legge della calorimetria e calore specifico di un corpo. Sua determinazione sperimentale. Calore e lavoro, esperimento di Joule. Calore e passaggi di stato: concetto di stato della materia. Calori latenti e cambiamenti di stato. Esperienze in laboratorio: Curva di riscaldamento e raffreddamento di un liquido sottoposto a sorgente costante di calore Calcolo del calore specifico di un metallo col metodo del calorimetro tramite raggiungimento dell equilibrio termico. Correzione per equivalente in acqua del calorimetro. Compressione isoterma di un gas e verifica della legge di Boyle. Legge isocora. Passaggi di stato: ebollizione dell acqua e costanza della temperatura Calcolo del calore latente di evaporazione dell acqua. Gli studenti Reggio Calabria 11/06/2014 Il Docente Prof. Fabrizio Tone Pag. 2

3 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone PROGRAMMA DI FISICA Testo in adozione: Classe: III N Autore Denominazione Casa Editrice AMALDI VOL. 1 L Amaldi per i licei scientifici.blu ZANICHELLI 1. Meccanica: le grandezze scalari e vettoriali; le grandezze fisiche; ordine di grandezza; dimensioni delle grandezze fisiche. Le caratteristiche di un vettore. La differenza tra grandezze scalari e vettoriali. Le operazioni di somma, sottrazione moltiplicazione, la scomposizione e la proiezione di un vettore. Il prodotto scalare e vettoriale, l espressione in coordinate cartesiane dei vettori e delle operazioni sui vettori. 2. Il concetto di punto materiale applicato ai fenomeni reali; la traiettoria e il suo significato fisico; la velocità: dimensioni e unità di misura; distinzione tra velocità scalare e vettoriale; interpretazione fisica del concetto di velocità; il moto rettilineo e uniforme: descrizione, proprietà e rappresentazione grafica; il vettore accelerazione: dimensioni e unità di misura; distinzione tra accelerazione scalare e vettoriale; il moto rettilineo uniformemente accelerato: descrizione, proprietà e rappresentazione grafica. Un caso particolare: La legge di caduta dei gravi. I simbolismi per rappresentare le variazioni di una grandezza e le variazioni di una grandezza rispetto ad un'altra; il moto dei proiettili come composizione tra un moto rettilineo uniforme e uno rettilineo uniformemente accelerato. 3. Introduzione al concetto di forza e alla sua evoluzione nel tempo; generalità sui campi di forza e sulle interazioni; le forze come vettori; il risultante di più forze; unità di misura delle forze; il dinamometro e le misure statiche delle forze; il primo principio della dinamica e i sistemi inerziali: principio di relatività galileiano; il secondo principio della dinamica e la definizione del concetto di massa inerziale; la massa come quantità di materia: massa gravitazionale; misura dinamica delle forze; il peso e la massa: differenze; la densità e il peso specifico. Lo studio del piano inclinato e le sue caratteristiche; il pendolo semplice e le sue caratteristiche; il terzo principio della dinamica: discussioni e validità del principio. Le reazioni vincolari: una introduzione alla forza centrifuga. Quantità di moto e impulso; gli urti su una retta e gli urti obliqui; principio di conservazione della quantità di moto. Il moto rotatorio e i corpi rigidi; il momento angolare; principio di conservazione del momento angolare; il momento di inerzia e il centro di massa di un sistema. Il determinismo nella fisica classica. 4. Il piano inclinato; accelerazione g. Il moto circolare, grandezze caratteristiche, accelerazione centripeta, forza centripeta, accelerazione centrifuga e forza centrifuga come grandezze fittizie. Il moto armonico, l'oscillatore armonico in una dimensione, il pendolo. Il moto relativo: le trasformazioni di Galileo, sistemi di riferimento inerziali. Somme e differenze di vettori. Forze d'attrito. Misure, coefficiente d'attrito. I vincoli: reazioni vincolari, la tensione di un filo, equilibrio di un punto materiale. Il corpo rigido. Momento di una forza. Momento di una coppia di forze. Centro di gravità di un corpo rigido. Equilibrio di un corpo rigido. 5. Dinamica: le leggi di Newton, la massa inerziale, il secondo principio della dinamica, misura della massa inerziale e della forza, massa e peso, il principio d'inerzia, impulso e quantità di moto, sistema isolato, conservazione della quantità di moto: terza legge di Newton. Urti anelastici, urti elastici.

4 Relatività classica ed invarianza delle leggi di Newton. Forze in sistemi di riferimento non inerziali. Forza centrifuga. 6. Lavoro ed energia: lavoro di una forza, prodotto scalare, lavoro e energia cinetica, lavoro ed energia potenziale gravitazionale, lavoro ed energia potenziale elastica, principio di conservazione dell'energia. Conservazione negli urti elastici. Forze conservative. Potenza. Unità di misura. 7. La gravitazione: Copernico, Keplero, Newton e la legge di gravitazione universale, la costante di gravitazione universale, energia potenziale gravitazionale, massa inerziale e massa gravitazionale, deduzione delle leggi di Keplero, introduzione al concetto di campo. I satelliti della Terra: prima velocità cosmica, sistemi legati. Velocità di fuga: seconda velocità cosmica, sistemi aperti, energia totale dei sistemi. 8. Meccanica dei fluidi: (statica): caratteristiche dei fluidi, densità, pressione, il principio di Pascal, la legge di Stevin, pressione atmosferica: esperienza di Torricelli, il principio di Archimede, il galleggiamento. 9. Meccanica dei fluidi: (dinamica): Moto stazionario, portata, principio di continuità, legge di Bernoulli come applicazione del principio di conservazione dell energia. Esempi e applicazioni. Dove possibile e nei limiti del tempo a disposizione, è stato utilizzato il laboratorio di fisica per introdurre i vari argomenti, osservare fenomeni, fare misure, elaborare dati. 2 Studenti L insegnante Prof. Fabrizio Tone Reggio Calabria, 11 giugno 2014 Pag.2

5 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4I Testo in adozione: PROGRAMMA DI FISICA Classe: 4 I Autore Denominazione Casa Editrice UGO AMALDI VOL. 2 L AMALDI PER I LICEI SCIENTIFICI. BLU ZANICHELLI 1.1) TERMOMETRIA E CALORIMETRIA MODULO 1 - TERMODINAMICA Processi termici: Definizione operativa dello stato termico; cenni sui vari metodi di misura della temperatura; la dilatazione lineare e cubica; il calore e la sua misura; il gradiente di temperatura e la propagazione del calore; i termometri e le scale di temperatura; principio zero della termodinamica; il calore specifico e la capacità termica; calori specifici a pressione costante e a volume costante; unità di misura per il calore: il Joule e la caloria; Propagazione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento; Differenza tra calore e temperatura. Sistema termodinamico, coordinate termodinamiche, temperatura, scale, termometriche, dilatazione termica dei solidi e dei liquidi. Leggi dei gas perfetti, trasformazioni isoterma, isobara, isocora, adiabatica. Legge di Boyle, prima e seconda legge di Gay-Lussac. Scala assoluta di temperature. Equazione di stato dei gas perfetti. Modello corpuscolare di un gas perfetto, teoria cinetica, energia cinetica e temperatura. Costante di Boltzmann. Concetto di molecola e legge di Avogadro; Teoria cinetica dei gas; piano ed equazione di Clapeyron; modello di gas perfetto; concetto di energia interna; punto di vista macroscopico e microscopico; interpretazione cinetica della temperatura. La costante di Boltzmann e la costante dei gas; stato termodinamico di un gas e gradi di libertà delle molecole; il concetto di funzione di stato. 1.2) TERMODINAMICA Calore e principi della termodinamica: Equivalenza calore - lavoro; il calore come energia degradata; equilibrio termodinamico; trasformazioni reversibili e irreversibili; principali trasformazioni termodinamiche; lavoro di espansione; le trasformazioni adiabatiche e le sue caratteristiche; i bilanci energetici delle macchine; il primo principio della termodinamica; energia interna di un gas perfetto ed equipartizione dell energia; calori specifici dei gas perfetti; cambiamenti di stato; punto triplo dell acqua; dalle macchine termiche ideali alle macchine termiche reali; il primo principio per un ciclo; secondo principio della termodinamica; ciclo di Carnot; macchine frigorifere. Il funzionamento delle macchine termiche. Enunciati di lord Kelvin e di Rudolf Clausius del secondo principio della termodinamica. Il rendimento delle macchine termiche. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Il teorema e il ciclo di Carnot. La macchina di Carnot ed il suo rendimento. I cicli termodinamici in un motore di automobile. Il frigorifero come macchina termica. Significato del secondo principio della termodinamica; reversibilità e irreversibilità dei fenomeni fisici; calore ed energia, quantità di calore, calore specifico, capacità termica, passaggi di fase. Equivalenza calore-lavoro. Lavoro in una trasformazione e diagramma P- V. Conservazione dell'energia, lo principio della termodinamica. Calori specifici dei gas perfetti. Trasformazioni termodinamiche. 2 principio della termodinamica, rendimento di una macchina termica. Teorema di Carnot. Entropia: trasformazioni reversibili ed irreversibili; entropia ed Pag. 1

6 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4I evoluzione dei sistemi fisici. La funzione di stato entropia e suo significato probabilistico; i microstati e i macrostati di un sistema termodinamico. La disuguaglianza di Clausius. La definizione di entropia. L entropia nei sistemi isolati e non isolati. L enunciato del secondo principio della termodinamica tramite l entropia. Interpretazione microscopica del secondo principio. L equazione di Boltzmann per l entropia. Il terzo principio della termodinamica. MODULO 2 ONDE ELASTICHE 2.1) FENOMENI ONDULATORI: Il moto armonico, l'oscillatore armonico in una dimensione, il pendolo. Onde elastiche, proprietà delle onde. Fronti d onda, raggi. Grandezze caratteristiche delle onde, equazione d onda. La luce. Propagazione, velocità, riflessione, diffusione, rifrazione, riflessione totale, interferenza della luce, diffrazione. Modello ondulatorio di Huygens, frequenza e lunghezza d'onda della luce visibile, spettro della luce, dispersione della luce, teoria corpuscolare di Newton. Ottica geometrica: specchi sferici, lenti sottili. Principio di Huygens-Fresnell. Il suono: frequenza e lunghezza d'onda, infrasuoni, ultrasuoni, potenza, intensità sonora, cenno scala dei decibel per il livello sonoro. Vari tipi di moto oscillatorio; complementi sul moto armonico e sulla rappresentazione grafica del moto armonico; propagazione di un moto oscillatorio; l equazione differenziale del moto armonico; concetto di onda; grandezze caratteristiche delle onde; equazione matematica di un'onda; la velocità di propagazione di un onda in un mezzo elastico; riflessione e rifrazione delle onde; principio di Huygens-Fresnel; principio di sovrapposizione e interferenza; interferenza e fase; interpretazione matematica dell'interferenza; onde stazionarie e loro trattazione matematica; frequenza propria del mezzo e risonanza; il principio di Fourier; la diffrazione; Fenomeni ondulatori: Il moto armonico, l'oscillatore armonico in una dimensione, il pendolo. Onde elastiche, proprietà delle onde. Fronti d onda, raggi. Grandezze caratteristiche delle onde, equazione d onda. La luce. Propagazione, velocità, riflessione, diffusione, rifrazione, riflessione totale, interferenza della luce, diffrazione. Modello ondulatorio di Huygens, frequenza e lunghezza d'onda della luce visibile, spettro della luce, dispersione della luce, teoria corpuscolare di Newton. Ottica geometrica: specchi sferici, lenti sottili. Principio di Huygens-Fresnel. Il suono: frequenza e lunghezza d'onda, infrasuoni, ultrasuoni, potenza, intensità sonora, cenno scala dei decibel per il livello sonoro. Il suono come onda elastica; campo di udibilità; velocità del suono; onde acustiche in moto; intensità a livello sonoro; effetto Doppler; riflessione e rifrazione; interferenza e diffrazione del suono: generalità. Generazione e propagazione delle onde sonore. Le caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro. I limiti di udibilità. Il fenomeno dell eco. Le caratteristiche delle onde stazionarie. Frequenza fondamentale e armoniche in un onda stazionaria. Il fenomeno dei battimenti. L effetto Doppler e le sue applicazioni. MODULO 3 LUCE E STRUMENTI OTTICI 3.1) PROPAGAZIONE E RIFLESSIONE DELLA LUCE. Sorgenti di luce; corpi opachi e trasparenti; luce e colore; ipotesi della propagazione rettilinea della luce; la velocità della luce; ottica geometrica; riflessione della luce: leggi e conseguenze; gli specchi piani e sferici; costruzione delle immagini fornite da uno specchio sferico concavo e convesso; il Pag. 2

7 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4I significato fisico di immagine virtuale; relazione fra i punti coniugati per specchi sferici di piccola apertura; l'ingrandimento; prime ipotesi sul dualismo onda-corpuscolo. 3.2) RIFRAZIONE DELLA LUCE. Il fenomeno della rifrazione; i modelli corpuscolare ed ondulatorio e la rifrazione della luce; indice di rifrazione assoluto e relativo; angolo limite e riflessione totale; i fenomeni del miraggio e della fata morgana; il prisma ottico; la dispersione della luce; introduzione alle lenti sottili; equazione dei punti coniugati e costruzione geometrica delle immagini prodotte da lenti sottili. MODULO 4 OTTICA FISICA 4.1) IL MODELLO ONDULATORIO DELLA LUCE. L'innovazione del modello ondulatorio e il legame con l'elettromagnetismo; la luce come onde; diffrazione; esperimento di Young sull interferenza; coerenza; passaggio della luce in una doppia fenditura; l interferenza e la diffrazione della luce; reticoli di diffrazione; dispersione e potere risolvente. Natura ondulatoria della luce. I colori e la relazione tra colore e lunghezza d onda. Interferenza. Diffrazione. Polarizzazione. Spettroscopia. Semplici considerazioni su ipotesi relativistiche e quantistiche per chiarire la stabilità degli atomi, la presenza dei livelli energetici e lo sviluppo della tecnologia tramite i principi della fisica dei quanti; il fenomeno dello spin e il legame con il momento angolare; generalità. MODULO 5 CAMPO ELETTRICO 5.1) LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB Generalità sui fenomeni elettrici; corpi elettrizzati e loro interazioni; elettroscopio; l'induzione elettrostatica e la induzione completa; la gabbia di Faraday; interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione e principio di conservazione della carica elettrica; analisi quantitativa delle forze di interazione elettrica: legge di Coulomb; la costante dielettrica assoluta e relativa; distribuzione della cariche elettriche nei corpi conduttori. I conduttori dotati di una punta. Il concetto di campo elettrico e il superamento dell'azione a distanza; il vettore campo elettrico stazionario; rappresentazione del campo elettrico. Il dipolo elettrico e il suo campo elettrico; Flusso del vettore campo elettrico, linee di forza e teorema di Gauss; il teorema di Coulomb; il calcolo del campo elettrico statico, in semplici situazioni, come applicazioni del teorema di Gauss: 1) Il campo E generato da un filo indefinito di sezione trascurabile; il campo E generato da una sfera conduttrice e da una sfera piena; 3) il campo E di una lastra carica; 4) il campo E di una doppia lastra carica (condensatore). Attività di laboratorio Metodi di elettrizzazione. Strumenti rivelatori di carica. Costruzione ed uso di un elettroscopio. La bilancia di torsione e la legge di Coulomb. Distribuzione delle cariche elettriche sulla superficie di un conduttore in equilibrio elettrostatico. Rappresentazione grafica dei campi elettrici. Pag. 3

8 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4I MODULO 6 POTENZIALE ELETTRICO 6.1) IL POTENZIALE ELETTRICO Lavoro del campo elettrico ed energia associata al campo elettrico; la circuitazione del campo elettrico e la differenza di potenziale. Il campo elettrico come campo conservativo; il potenziale elettrico e il moto delle cariche elettriche; superfici equipotenziali; campo e potenziale in un conduttore in equilibrio elettrostatico; dimostrazioni relative al calcolo di campi elettrici e potenziali per particolari distribuzioni di cariche; potenziale di una sfera piena e di una cava; potenziale di un dipolo; potenziale di un anello carico e di un disco carico; potenziale di un doppio strato; cenni sulla quantizzazione della carica elettrica e sull'esistenza di cariche più piccole di quella dell'elettrone; generatore elettrostatico di Van der Graff e potere dispersivo delle punte; L energia potenziale elettrica. L energia potenziale nel caso di più cariche. Il potenziale elettrico e la sua unità di misura. La d.d.p. Le superfici equipotenziali. La relazioni tra le linee di campo e le superfici equipotenziali. Il concetto di circuitazione. La circuitazione del campo elettrico. MODULO 7 CAPACITA' ELETTRICA-CONDENSATORI CAPACITÀ ELETTRICA. Equilibrio elettrostatico; Capacità elettrica di un conduttore; condensatori; capacità di un condensatore piano; condensatori in serie e in parallelo; lavoro di carica di un condensatore; energia associata al campo elettrico; densità di energia del campo elettrico; polarizzazione dei dielettrici e relazione con la capacità dei condensatori. La capacità di un conduttore. Il potenziale e capacità di una sfera conduttrice isolata. Il condensatore. Campo elettrico e capacità di un condensatore a facce piane e parallele. Concetto di capacità equivalente. Collegamenti di condensatori in serie ed in parallelo. L energia immagazzinata in un condensatore. MODULO 8 LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA NEI METALLI CORRENTE ELETTRICA CONTINUA L'effetto Volta e le sue leggi; La corrente elettrica nei conduttori solidi; il vettore densità di corrente e il concetto di velocità di deriva. Legge di Ohm e resistenza elettrica; conduttività e resistività; la superconduttività; la forza elettromotrice e il suo legame con la differenza di potenziale; la legge di Ohm in un circuito chiuso; resistenze in serie e in parallelo; cenni sull'uso di Voltmetri, Applicare la prima legge di Ohm e le leggi di Kirchhoff nella risoluzione dei circuiti. Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule. Risolvere i circuiti contenenti resistenze collegate in serie ed in parallelo determinando la resistenza equivalente. Calcolare la tensione ai capi di un generatore. amperometri, galvanometri e reostati; le leggi di Kirchhoff; effetto Joule e potenza elettrica; MODULO 9 LA CORRENTE ELETTRICA NEI FLUIDI: Modello degli elettroni di conduzione in un metallo; cenni sulla conduzione nei liquidi e sulle leggi di Faraday; il circuito RC: processo di carica e di scarica nei gas. Pag. 4

9 Attività di laboratorio Liceo Scientifico Leonardo da Vinci Reggio Calabria Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4I Collegamenti di resistenze. Verifica delle Leggi di Ohm. Verifica della dipendenza della resistività dalla lunghezza e dalla sezione di un conduttore. Ponte di Wheatstone. MODULO 10 - FENOMENI MAGNETICI FONDAMENTALI Fenomeni di magnetismo naturale. Attrazione e repulsione tra poli magnetici. Proprietà dei poli magnetici. Rappresentazione di campi magnetici mediante le linee di campo. Cenni sul Campo magnetico terrestre. Gli studenti Reggio Calabria 11/06/2014 Il Docente Prof. Fabrizio Tone Pag. 5

10 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4L Testo in adozione: PROGRAMMA DI FISICA Classe: 4 L Autore Denominazione Casa Editrice UGO AMALDI VOL. 2 L AMALDI PER I LICEI SCIENTIFICI. BLU ZANICHELLI 1.1) TERMOMETRIA E CALORIMETRIA MODULO 1 - TERMODINAMICA Processi termici: Definizione operativa dello stato termico; cenni sui vari metodi di misura della temperatura; la dilatazione lineare e cubica; il calore e la sua misura; il gradiente di temperatura e la propagazione del calore; i termometri e le scale di temperatura; principio zero della termodinamica; il calore specifico e la capacità termica; calori specifici a pressione costante e a volume costante; unità di misura per il calore: il Joule e la caloria; Propagazione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento; Differenza tra calore e temperatura. Sistema termodinamico, coordinate termodinamiche, temperatura, scale, termometriche, dilatazione termica dei solidi e dei liquidi. Leggi dei gas perfetti, trasformazioni isoterma, isobara, isocora, adiabatica. Legge di Boyle, prima e seconda legge di Gay-Lussac. Scala assoluta di temperature. Equazione di stato dei gas perfetti. Modello corpuscolare di un gas perfetto, teoria cinetica, energia cinetica e temperatura. Costante di Boltzmann. Concetto di molecola e legge di Avogadro; Teoria cinetica dei gas; piano ed equazione di Clapeyron; modello di gas perfetto; concetto di energia interna; punto di vista macroscopico e microscopico; interpretazione cinetica della temperatura. La costante di Boltzmann e la costante dei gas; stato termodinamico di un gas e gradi di libertà delle molecole; il concetto di funzione di stato. 1.2) TERMODINAMICA Calore e principi della termodinamica: Equivalenza calore - lavoro; il calore come energia degradata; equilibrio termodinamico; trasformazioni reversibili e irreversibili; principali trasformazioni termodinamiche; lavoro di espansione; le trasformazioni adiabatiche e le sue caratteristiche; i bilanci energetici delle macchine; il primo principio della termodinamica; energia interna di un gas perfetto ed equipartizione dell energia; calori specifici dei gas perfetti; cambiamenti di stato; punto triplo dell acqua; dalle macchine termiche ideali alle macchine termiche reali; il primo principio per un ciclo; secondo principio della termodinamica; ciclo di Carnot; macchine frigorifere. Il funzionamento delle macchine termiche. Enunciati di lord Kelvin e di Rudolf Clausius del secondo principio della termodinamica. Il rendimento delle macchine termiche. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Il teorema e il ciclo di Carnot. La macchina di Carnot ed il suo rendimento. I cicli termodinamici in un motore di automobile. Il frigorifero come macchina termica. Significato del secondo principio della termodinamica; reversibilità e irreversibilità dei fenomeni fisici; calore ed energia, quantità di calore, calore specifico, capacità termica, passaggi di fase. Equivalenza calore-lavoro. Lavoro in una trasformazione e diagramma P- V. Conservazione dell'energia, lo principio della termodinamica. Calori specifici dei gas perfetti. Trasformazioni termodinamiche. 2 principio della termodinamica, rendimento di una macchina termica. Teorema di Carnot. Entropia: trasformazioni reversibili ed irreversibili; entropia ed Pag. 1

11 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4L evoluzione dei sistemi fisici. La funzione di stato entropia e suo significato probabilistico; i microstati e i macrostati di un sistema termodinamico. La disuguaglianza di Clausius. La definizione di entropia. L entropia nei sistemi isolati e non isolati. L enunciato del secondo principio della termodinamica tramite l entropia. Interpretazione microscopica del secondo principio. L equazione di Boltzmann per l entropia. Il terzo principio della termodinamica. MODULO 2 ONDE ELASTICHE 2.1) FENOMENI ONDULATORI: Il moto armonico, l'oscillatore armonico in una dimensione, il pendolo. Onde elastiche, proprietà delle onde. Fronti d onda, raggi. Grandezze caratteristiche delle onde, equazione d onda. La luce. Propagazione, velocità, riflessione, diffusione, rifrazione, riflessione totale, interferenza della luce, diffrazione. Modello ondulatorio di Huygens, frequenza e lunghezza d'onda della luce visibile, spettro della luce, dispersione della luce, teoria corpuscolare di Newton. Ottica geometrica: specchi sferici, lenti sottili. Principio di Huygens-Fresnell. Il suono: frequenza e lunghezza d'onda, infrasuoni, ultrasuoni, potenza, intensità sonora, cenno scala dei decibel per il livello sonoro. Vari tipi di moto oscillatorio; complementi sul moto armonico e sulla rappresentazione grafica del moto armonico; propagazione di un moto oscillatorio; l equazione differenziale del moto armonico; concetto di onda; grandezze caratteristiche delle onde; equazione matematica di un'onda; la velocità di propagazione di un onda in un mezzo elastico; riflessione e rifrazione delle onde; principio di Huygens-Fresnel; principio di sovrapposizione e interferenza; interferenza e fase; interpretazione matematica dell'interferenza; onde stazionarie e loro trattazione matematica; frequenza propria del mezzo e risonanza; il principio di Fourier; la diffrazione; Fenomeni ondulatori: Il moto armonico, l'oscillatore armonico in una dimensione, il pendolo. Onde elastiche, proprietà delle onde. Fronti d onda, raggi. Grandezze caratteristiche delle onde, equazione d onda. La luce. Propagazione, velocità, riflessione, diffusione, rifrazione, riflessione totale, interferenza della luce, diffrazione. Modello ondulatorio di Huygens, frequenza e lunghezza d'onda della luce visibile, spettro della luce, dispersione della luce, teoria corpuscolare di Newton. Ottica geometrica: specchi sferici, lenti sottili. Principio di Huygens-Fresnel. Il suono: frequenza e lunghezza d'onda, infrasuoni, ultrasuoni, potenza, intensità sonora, cenno scala dei decibel per il livello sonoro. Il suono come onda elastica; campo di udibilità; velocità del suono; onde acustiche in moto; intensità a livello sonoro; effetto Doppler; riflessione e rifrazione; interferenza e diffrazione del suono: generalità. Generazione e propagazione delle onde sonore. Le caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro. I limiti di udibilità. Il fenomeno dell eco. Le caratteristiche delle onde stazionarie. Frequenza fondamentale e armoniche in un onda stazionaria. Il fenomeno dei battimenti. L effetto Doppler e le sue applicazioni. MODULO 3 LUCE E STRUMENTI OTTICI 3.1) PROPAGAZIONE E RIFLESSIONE DELLA LUCE. Sorgenti di luce; corpi opachi e trasparenti; luce e colore; ipotesi della propagazione rettilinea della luce; la velocità della luce; ottica geometrica; riflessione della luce: leggi e conseguenze; gli specchi piani e sferici; costruzione delle immagini fornite da uno specchio sferico concavo e convesso; il Pag. 2

12 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4L significato fisico di immagine virtuale; relazione fra i punti coniugati per specchi sferici di piccola apertura; l'ingrandimento; prime ipotesi sul dualismo onda-corpuscolo. 3.2) RIFRAZIONE DELLA LUCE. Il fenomeno della rifrazione; i modelli corpuscolare ed ondulatorio e la rifrazione della luce; indice di rifrazione assoluto e relativo; angolo limite e riflessione totale; i fenomeni del miraggio e della fata morgana; il prisma ottico; la dispersione della luce; introduzione alle lenti sottili; equazione dei punti coniugati e costruzione geometrica delle immagini prodotte da lenti sottili. MODULO 4 OTTICA FISICA 4.1) IL MODELLO ONDULATORIO DELLA LUCE. L'innovazione del modello ondulatorio e il legame con l'elettromagnetismo; la luce come onde; diffrazione; esperimento di Young sull interferenza; coerenza; passaggio della luce in una doppia fenditura; l interferenza e la diffrazione della luce; reticoli di diffrazione; dispersione e potere risolvente. Natura ondulatoria della luce. I colori e la relazione tra colore e lunghezza d onda. Interferenza. Diffrazione. Polarizzazione. Spettroscopia. Semplici considerazioni su ipotesi relativistiche e quantistiche per chiarire la stabilità degli atomi, la presenza dei livelli energetici e lo sviluppo della tecnologia tramite i principi della fisica dei quanti; il fenomeno dello spin e il legame con il momento angolare; generalità. MODULO 5 CAMPO ELETTRICO 5.1) LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB Generalità sui fenomeni elettrici; corpi elettrizzati e loro interazioni; elettroscopio; l'induzione elettrostatica e la induzione completa; la gabbia di Faraday; interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione e principio di conservazione della carica elettrica; analisi quantitativa delle forze di interazione elettrica: legge di Coulomb; la costante dielettrica assoluta e relativa; distribuzione della cariche elettriche nei corpi conduttori. I conduttori dotati di una punta. Il concetto di campo elettrico e il superamento dell'azione a distanza; il vettore campo elettrico stazionario; rappresentazione del campo elettrico. Il dipolo elettrico e il suo campo elettrico; Flusso del vettore campo elettrico, linee di forza e teorema di Gauss; il teorema di Coulomb; il calcolo del campo elettrico statico, in semplici situazioni, come applicazioni del teorema di Gauss: 1) Il campo E generato da un filo indefinito di sezione trascurabile; il campo E generato da una sfera conduttrice e da una sfera piena; 3) il campo E di una lastra carica; 4) il campo E di una doppia lastra carica (condensatore). Attività di laboratorio Metodi di elettrizzazione. Strumenti rivelatori di carica. Costruzione ed uso di un elettroscopio. La bilancia di torsione e la legge di Coulomb. Distribuzione delle cariche elettriche sulla superficie di un conduttore in equilibrio elettrostatico. Rappresentazione grafica dei campi elettrici. Pag. 3

13 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4L MODULO 6 POTENZIALE ELETTRICO 6.1) IL POTENZIALE ELETTRICO Lavoro del campo elettrico ed energia associata al campo elettrico; la circuitazione del campo elettrico e la differenza di potenziale. Il campo elettrico come campo conservativo; il potenziale elettrico e il moto delle cariche elettriche; superfici equipotenziali; campo e potenziale in un conduttore in equilibrio elettrostatico; dimostrazioni relative al calcolo di campi elettrici e potenziali per particolari distribuzioni di cariche; potenziale di una sfera piena e di una cava; potenziale di un dipolo; potenziale di un anello carico e di un disco carico; potenziale di un doppio strato; cenni sulla quantizzazione della carica elettrica e sull'esistenza di cariche più piccole di quella dell'elettrone; generatore elettrostatico di Van der Graff e potere dispersivo delle punte; L energia potenziale elettrica. L energia potenziale nel caso di più cariche. Il potenziale elettrico e la sua unità di misura. La d.d.p. Le superfici equipotenziali. La relazioni tra le linee di campo e le superfici equipotenziali. Il concetto di circuitazione. La circuitazione del campo elettrico. MODULO 7 CAPACITA' ELETTRICA-CONDENSATORI CAPACITÀ ELETTRICA. Equilibrio elettrostatico; Capacità elettrica di un conduttore; condensatori; capacità di un condensatore piano; condensatori in serie e in parallelo; lavoro di carica di un condensatore; energia associata al campo elettrico; densità di energia del campo elettrico; polarizzazione dei dielettrici e relazione con la capacità dei condensatori. La capacità di un conduttore. Il potenziale e capacità di una sfera conduttrice isolata. Il condensatore. Campo elettrico e capacità di un condensatore a facce piane e parallele. Concetto di capacità equivalente. Collegamenti di condensatori in serie ed in parallelo. L energia immagazzinata in un condensatore. MODULO 8 LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA NEI METALLI CORRENTE ELETTRICA CONTINUA L'effetto Volta e le sue leggi; La corrente elettrica nei conduttori solidi; il vettore densità di corrente e il concetto di velocità di deriva. Legge di Ohm e resistenza elettrica; conduttività e resistività; la superconduttività; la forza elettromotrice e il suo legame con la differenza di potenziale; la legge di Ohm in un circuito chiuso; resistenze in serie e in parallelo; cenni sull'uso di Voltmetri, Applicare la prima legge di Ohm e le leggi di Kirchhoff nella risoluzione dei circuiti. Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule. Risolvere i circuiti contenenti resistenze collegate in serie ed in parallelo determinando la resistenza equivalente. Calcolare la tensione ai capi di un generatore. amperometri, galvanometri e reostati; le leggi di Kirchhoff; effetto Joule e potenza elettrica; MODULO 9 LA CORRENTE ELETTRICA NEI FLUIDI: Modello degli elettroni di conduzione in un metallo; cenni sulla conduzione nei liquidi e sulle leggi di Faraday; il circuito RC: processo di carica e di scarica nei gas. Pag. 4

14 Attività di laboratorio Liceo Scientifico Leonardo da Vinci Reggio Calabria Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4L Collegamenti di resistenze. Verifica delle Leggi di Ohm. Verifica della dipendenza della resistività dalla lunghezza e dalla sezione di un conduttore. Ponte di Wheatstone. MODULO 10 - FENOMENI MAGNETICI FONDAMENTALI Fenomeni di magnetismo naturale. Attrazione e repulsione tra poli magnetici. Proprietà dei poli magnetici. Rappresentazione di campi magnetici mediante le linee di campo. Cenni sul Campo magnetico terrestre. Gli studenti Reggio Calabria 11/06/2014 Il Docente Prof. Fabrizio Tone Pag. 5

15 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4M Testo in adozione: PROGRAMMA DI FISICA Classe: 4 M Autore Denominazione Casa Editrice UGO AMALDI VOL. 2 L AMALDI PER I LICEI SCIENTIFICI. BLU ZANICHELLI 1.1) TERMOMETRIA E CALORIMETRIA MODULO 1 - TERMODINAMICA Processi termici: Definizione operativa dello stato termico; cenni sui vari metodi di misura della temperatura; la dilatazione lineare e cubica; il calore e la sua misura; il gradiente di temperatura e la propagazione del calore; i termometri e le scale di temperatura; principio zero della termodinamica; il calore specifico e la capacità termica; calori specifici a pressione costante e a volume costante; unità di misura per il calore: il Joule e la caloria; Propagazione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento; Differenza tra calore e temperatura. Sistema termodinamico, coordinate termodinamiche, temperatura, scale, termometriche, dilatazione termica dei solidi e dei liquidi. Leggi dei gas perfetti, trasformazioni isoterma, isobara, isocora, adiabatica. Legge di Boyle, prima e seconda legge di Gay-Lussac. Scala assoluta di temperature. Equazione di stato dei gas perfetti. Modello corpuscolare di un gas perfetto, teoria cinetica, energia cinetica e temperatura. Costante di Boltzmann. Concetto di molecola e legge di Avogadro; Teoria cinetica dei gas; piano ed equazione di Clapeyron; modello di gas perfetto; concetto di energia interna; punto di vista macroscopico e microscopico; interpretazione cinetica della temperatura. La costante di Boltzmann e la costante dei gas; stato termodinamico di un gas e gradi di libertà delle molecole; il concetto di funzione di stato. 1.2) TERMODINAMICA Calore e principi della termodinamica: Equivalenza calore - lavoro; il calore come energia degradata; equilibrio termodinamico; trasformazioni reversibili e irreversibili; principali trasformazioni termodinamiche; lavoro di espansione; le trasformazioni adiabatiche e le sue caratteristiche; i bilanci energetici delle macchine; il primo principio della termodinamica; energia interna di un gas perfetto ed equipartizione dell energia; calori specifici dei gas perfetti; cambiamenti di stato; punto triplo dell acqua; dalle macchine termiche ideali alle macchine termiche reali; il primo principio per un ciclo; secondo principio della termodinamica; ciclo di Carnot; macchine frigorifere. Il funzionamento delle macchine termiche. Enunciati di lord Kelvin e di Rudolf Clausius del secondo principio della termodinamica. Il rendimento delle macchine termiche. Trasformazioni reversibili e irreversibili. Il teorema e il ciclo di Carnot. La macchina di Carnot ed il suo rendimento. I cicli termodinamici in un motore di automobile. Il frigorifero come macchina termica. Significato del secondo principio della termodinamica; reversibilità e irreversibilità dei fenomeni fisici; calore ed energia, quantità di calore, calore specifico, capacità termica, passaggi di fase. Equivalenza calore-lavoro. Lavoro in una trasformazione e diagramma P- V. Conservazione dell'energia, lo principio della termodinamica. Calori specifici dei gas perfetti. Trasformazioni termodinamiche. 2 principio della termodinamica, rendimento di una macchina termica. Teorema di Carnot. Entropia: trasformazioni reversibili ed irreversibili; entropia ed Pag. 1

16 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4M evoluzione dei sistemi fisici. La funzione di stato entropia e suo significato probabilistico; i microstati e i macrostati di un sistema termodinamico. La disuguaglianza di Clausius. La definizione di entropia. L entropia nei sistemi isolati e non isolati. L enunciato del secondo principio della termodinamica tramite l entropia. Interpretazione microscopica del secondo principio. L equazione di Boltzmann per l entropia. Il terzo principio della termodinamica. MODULO 2 ONDE ELASTICHE 2.1) FENOMENI ONDULATORI: Il moto armonico, l'oscillatore armonico in una dimensione, il pendolo. Onde elastiche, proprietà delle onde. Fronti d onda, raggi. Grandezze caratteristiche delle onde, equazione d onda. La luce. Propagazione, velocità, riflessione, diffusione, rifrazione, riflessione totale, interferenza della luce, diffrazione. Modello ondulatorio di Huygens, frequenza e lunghezza d'onda della luce visibile, spettro della luce, dispersione della luce, teoria corpuscolare di Newton. Ottica geometrica: specchi sferici, lenti sottili. Principio di Huygens-Fresnell. Il suono: frequenza e lunghezza d'onda, infrasuoni, ultrasuoni, potenza, intensità sonora, cenno scala dei decibel per il livello sonoro. Vari tipi di moto oscillatorio; complementi sul moto armonico e sulla rappresentazione grafica del moto armonico; propagazione di un moto oscillatorio; l equazione differenziale del moto armonico; concetto di onda; grandezze caratteristiche delle onde; equazione matematica di un'onda; la velocità di propagazione di un onda in un mezzo elastico; riflessione e rifrazione delle onde; principio di Huygens-Fresnel; principio di sovrapposizione e interferenza; interferenza e fase; interpretazione matematica dell'interferenza; onde stazionarie e loro trattazione matematica; frequenza propria del mezzo e risonanza; il principio di Fourier; la diffrazione; Fenomeni ondulatori: Il moto armonico, l'oscillatore armonico in una dimensione, il pendolo. Onde elastiche, proprietà delle onde. Fronti d onda, raggi. Grandezze caratteristiche delle onde, equazione d onda. La luce. Propagazione, velocità, riflessione, diffusione, rifrazione, riflessione totale, interferenza della luce, diffrazione. Modello ondulatorio di Huygens, frequenza e lunghezza d'onda della luce visibile, spettro della luce, dispersione della luce, teoria corpuscolare di Newton. Ottica geometrica: specchi sferici, lenti sottili. Principio di Huygens-Fresnel. Il suono: frequenza e lunghezza d'onda, infrasuoni, ultrasuoni, potenza, intensità sonora, cenno scala dei decibel per il livello sonoro. Il suono come onda elastica; campo di udibilità; velocità del suono; onde acustiche in moto; intensità a livello sonoro; effetto Doppler; riflessione e rifrazione; interferenza e diffrazione del suono: generalità. Generazione e propagazione delle onde sonore. Le caratteristiche del suono: altezza, intensità e timbro. I limiti di udibilità. Il fenomeno dell eco. Le caratteristiche delle onde stazionarie. Frequenza fondamentale e armoniche in un onda stazionaria. Il fenomeno dei battimenti. L effetto Doppler e le sue applicazioni. MODULO 3 LUCE E STRUMENTI OTTICI 3.1) PROPAGAZIONE E RIFLESSIONE DELLA LUCE. Sorgenti di luce; corpi opachi e trasparenti; luce e colore; ipotesi della propagazione rettilinea della luce; la velocità della luce; ottica geometrica; riflessione della luce: leggi e conseguenze; gli specchi piani e sferici; costruzione delle immagini fornite da uno specchio sferico concavo e convesso; il Pag. 2

17 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4M significato fisico di immagine virtuale; relazione fra i punti coniugati per specchi sferici di piccola apertura; l'ingrandimento; prime ipotesi sul dualismo onda-corpuscolo. 3.2) RIFRAZIONE DELLA LUCE. Il fenomeno della rifrazione; i modelli corpuscolare ed ondulatorio e la rifrazione della luce; indice di rifrazione assoluto e relativo; angolo limite e riflessione totale; i fenomeni del miraggio e della fata morgana; il prisma ottico; la dispersione della luce; introduzione alle lenti sottili; equazione dei punti coniugati e costruzione geometrica delle immagini prodotte da lenti sottili. MODULO 4 OTTICA FISICA 4.1) IL MODELLO ONDULATORIO DELLA LUCE. L'innovazione del modello ondulatorio e il legame con l'elettromagnetismo; la luce come onde; diffrazione; esperimento di Young sull interferenza; coerenza; passaggio della luce in una doppia fenditura; l interferenza e la diffrazione della luce; reticoli di diffrazione; dispersione e potere risolvente. Natura ondulatoria della luce. I colori e la relazione tra colore e lunghezza d onda. Interferenza. Diffrazione. Polarizzazione. Spettroscopia. Semplici considerazioni su ipotesi relativistiche e quantistiche per chiarire la stabilità degli atomi, la presenza dei livelli energetici e lo sviluppo della tecnologia tramite i principi della fisica dei quanti; il fenomeno dello spin e il legame con il momento angolare; generalità. MODULO 5 CAMPO ELETTRICO 5.1) LA CARICA ELETTRICA E LA LEGGE DI COULOMB Generalità sui fenomeni elettrici; corpi elettrizzati e loro interazioni; elettroscopio; l'induzione elettrostatica e la induzione completa; la gabbia di Faraday; interpretazione dei fenomeni di elettrizzazione e principio di conservazione della carica elettrica; analisi quantitativa delle forze di interazione elettrica: legge di Coulomb; la costante dielettrica assoluta e relativa; distribuzione della cariche elettriche nei corpi conduttori. I conduttori dotati di una punta. Il concetto di campo elettrico e il superamento dell'azione a distanza; il vettore campo elettrico stazionario; rappresentazione del campo elettrico. Il dipolo elettrico e il suo campo elettrico; Flusso del vettore campo elettrico, linee di forza e teorema di Gauss; il teorema di Coulomb; il calcolo del campo elettrico statico, in semplici situazioni, come applicazioni del teorema di Gauss: 1) Il campo E generato da un filo indefinito di sezione trascurabile; il campo E generato da una sfera conduttrice e da una sfera piena; 3) il campo E di una lastra carica; 4) il campo E di una doppia lastra carica (condensatore). Attività di laboratorio Metodi di elettrizzazione. Strumenti rivelatori di carica. Costruzione ed uso di un elettroscopio. La bilancia di torsione e la legge di Coulomb. Distribuzione delle cariche elettriche sulla superficie di un conduttore in equilibrio elettrostatico. Rappresentazione grafica dei campi elettrici. Pag. 3

18 Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4M MODULO 6 POTENZIALE ELETTRICO 6.1) IL POTENZIALE ELETTRICO Lavoro del campo elettrico ed energia associata al campo elettrico; la circuitazione del campo elettrico e la differenza di potenziale. Il campo elettrico come campo conservativo; il potenziale elettrico e il moto delle cariche elettriche; superfici equipotenziali; campo e potenziale in un conduttore in equilibrio elettrostatico; dimostrazioni relative al calcolo di campi elettrici e potenziali per particolari distribuzioni di cariche; potenziale di una sfera piena e di una cava; potenziale di un dipolo; potenziale di un anello carico e di un disco carico; potenziale di un doppio strato; cenni sulla quantizzazione della carica elettrica e sull'esistenza di cariche più piccole di quella dell'elettrone; generatore elettrostatico di Van der Graff e potere dispersivo delle punte; L energia potenziale elettrica. L energia potenziale nel caso di più cariche. Il potenziale elettrico e la sua unità di misura. La d.d.p. Le superfici equipotenziali. La relazioni tra le linee di campo e le superfici equipotenziali. Il concetto di circuitazione. La circuitazione del campo elettrico. MODULO 7 CAPACITA' ELETTRICA-CONDENSATORI CAPACITÀ ELETTRICA. Equilibrio elettrostatico; Capacità elettrica di un conduttore; condensatori; capacità di un condensatore piano; condensatori in serie e in parallelo; lavoro di carica di un condensatore; energia associata al campo elettrico; densità di energia del campo elettrico; polarizzazione dei dielettrici e relazione con la capacità dei condensatori. La capacità di un conduttore. Il potenziale e capacità di una sfera conduttrice isolata. Il condensatore. Campo elettrico e capacità di un condensatore a facce piane e parallele. Concetto di capacità equivalente. Collegamenti di condensatori in serie ed in parallelo. L energia immagazzinata in un condensatore. MODULO 8 LA CORRENTE ELETTRICA CONTINUA NEI METALLI CORRENTE ELETTRICA CONTINUA L'effetto Volta e le sue leggi; La corrente elettrica nei conduttori solidi; il vettore densità di corrente e il concetto di velocità di deriva. Legge di Ohm e resistenza elettrica; conduttività e resistività; la superconduttività; la forza elettromotrice e il suo legame con la differenza di potenziale; la legge di Ohm in un circuito chiuso; resistenze in serie e in parallelo; cenni sull'uso di Voltmetri, Applicare la prima legge di Ohm e le leggi di Kirchhoff nella risoluzione dei circuiti. Calcolare la potenza dissipata per effetto Joule. Risolvere i circuiti contenenti resistenze collegate in serie ed in parallelo determinando la resistenza equivalente. Calcolare la tensione ai capi di un generatore. Amperometri, galvanometri e reostati; le leggi di Kirchhoff; effetto Joule e potenza elettrica; MODULO 9 LA CORRENTE ELETTRICA NEI FLUIDI: Modello degli elettroni di conduzione in un metallo; cenni sulla conduzione nei liquidi e sulle leggi di Faraday; il circuito RC: processo di carica e di scarica nei gas. Pag. 4

19 Attività di laboratorio Liceo Scientifico Leonardo da Vinci Reggio Calabria Anno scolastico 2013/ Prof. Fabrizio Tone classe 4M Collegamenti di resistenze. Verifica delle Leggi di Ohm. Verifica della dipendenza della resistività dalla lunghezza e dalla sezione di un conduttore. Ponte di Wheatstone. MODULO 10 - FENOMENI MAGNETICI FONDAMENTALI Fenomeni di magnetismo naturale. Attrazione e repulsione tra poli magnetici. Proprietà dei poli magnetici. Rappresentazione di campi magnetici mediante le linee di campo. Cenni sul Campo magnetico terrestre. Gli studenti Reggio Calabria 11/06/2014 Il Docente Prof. Fabrizio Tone Pag. 5