MODULI DI FISICA (SECONDO BIENNIO)

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1 DIPARTIMENTO SCIENTIFICO Asse* Matematico Scientifico - tecnologico Triennio MODULI DI FISICA (SECONDO BIENNIO) SUPERVISORE DI AREA Prof. FRANCESCO SCANDURRA MODULO N. 1 FISICA Scientifico - tecnologico TERZA LE GRANDEZZE E LA MISURA 1 TRIMESTRE U.D. 1. Le grandezze fisiche e il Sistema Internazionale Eseguire equivalenze tra unità di Calcolare grandezze derivate: aree, volumi, densità Saper scrivere un numero in notazione scientifica U.D. 2. La Metodo scientifico Grandezze fisiche e unità di Sistema internazionale di unità di Multipli e sottomultipli Unità di di tempo, lunghezza e massa Grandezze derivate Notazione scientifica e ordini di grandezza

2 Misurare grandezze fisiche esprimendo correttamente il risultato Calcolare il valore medio di una serie di misure Stabilire il numero di cifre del risultato di un calcolo Misure dirette e misure indirette Caratteristiche di uno strumento di Errori sistematici e errori casuali Cifre Errore assoluto e errore relativo Errori sulle grandezze derivate!2

3 MODULO N. 2 FISICA Scientifico - tecnologico TERZA L EQUILIBRIO 1-2 TRIMESTRE U.D. 1. Le forze e le grandezze vettoriali Saper distinguere tra grandezze scalari e grandezze vettoriali Operare con grandezze fisiche vettoriali Comprendere il concetto di forza Saper distinguere tra massa e peso di un corpo U.D. 2. L equilibrio dei solidi Saper tracciare un diagramma di corpo libero Saper individuare le condizioni che determinano l equilibrio di un punto materiale Calcolare le componenti della forza peso rispetto a un piano inclinato Determinare l azione di un sistema di forze a un corpo rigido e calcolare la forza equilibrante Determinare il baricentro di un corpo rigido U.D. 3. L equilibrio dei fluidi Descrivere l effetto della pressione applicata ai fluidi Descrivere il comportamento di un corpo all interno di un fluido Grandezze scalari e grandezze vettoriali Operazioni sui vettori Componenti di un vettore Forze e loro effetti Misura statica di una forza Relazione tra massa e peso Forza elastica Forza di attrito Vincoli e reazioni vincolari Condizione generale di equilibrio di un punto materiale Equilibrio su un piano inclinato Momento di una forza Momento di una coppia di forze Condizione generale di equilibrio di un corpo rigido Leve Baricentro di un corpo rigido Pressione La legge di Stevin Principio dei vasi comunicanti Principio di Pascal Spinta idrostatica e principio di Archimede!3

4 MODULO N. 3 FISICA Scientifico - tecnologico TERZA IL MOTO DEL PUNTO MATERIALE 2 TRIMESTRE U.D. 1. Il moto rettilineo Descrivere il moto rettilineo a partire dal suo diagramma del moto Distinguere le principali leggi orarie del moto e riportarle graficamente Calcolare per un moto rettilineo il valore delle grandezze cinematiche a partire dalle loro definizioni e dalle leggi orarie Descrivere il moto di caduta di un grave facendo riferimento alle grandezze cinematiche U.D. 2. I moti nel piano Sapere applicare i concetti di spostamento, velocità e accelerazione vettoriali Descrivere i moti circolare e armonico facendo riferimento alle loro grandezze cinematiche Calcolare la velocità angolare, la velocità tangenziale e l accelerazione centripeta in un moto circolare uniforme Punto materiale, traiettoria e sistemi di riferimento Velocità media e velocità istantanea Il moto rettilineo uniforme: legge oraria e diagramma spazio-tempo Accelerazione media Moto uniformemente accelerato Moto di caduta dei gravi e accelerazione di gravità Velocità e accelerazione come grandezze vettoriali Il moto circolare uniforme e la sua caratterizzazione: periodo, frequenza, velocità tangenziale, velocità angolare Accelerazione centripeta Il moto armonico (cenni sulla sua caratterizzazione)!4

5 MODULO N. 4 FISICA Scientifico - tecnologico TERZA LA DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE 2* - 3 TRIMESTRE U.D. 1. I principi della dinamica Descrivere il moto di un corpo facendo riferimento alle forze ad esso Valutare l azione di una forza applicata a un corpo Identificare le coppie azionereazione in un interazione U.D. 2. Le forze e il moto Descrivere il moto di un corpo lungo un piano inclinato [Descrivere il moto dei proiettili] Determinare la forza centripeta agente su un corpo in moto circolare uniforme Calcolare il periodo di rivoluzione dei pianeti del sistema solare Applicare la legge di gravitazione universale alla risoluzione di problemi di interazione tra masse Principio di inerzia Principio di relatività galileiano Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali Massa inerziale Secondo principio della dinamica Forza peso Terzo principio della dinamica Moto lungo un piano inclinato [Principio di indipendenza dei moti simultanei Moto di un proiettile] Forza centripeta Leggi di Keplero La legge di gravitazione universale!5

6 MODULO N. 5 FISICA Scientifico - tecnologico TERZA L ENERGIA E LA QUANTITA DI MOTO 3 TRIMESTRE U.D. 1. Lavoro e energia Comprendere il significato di lavoro di una forza Calcolare il lavoro di una forza Applicare il teorema dell energia cinetica Calcolare la potenza sviluppata dall azione di una forza U.D. 2. Forze conservative Distinguere le forze di tipo conservativo da quelle non conservative Calcolare l energia potenziale gravitazionale e elastica di un corpo Applicare il principio di conservazione dell energia meccanica totale alla risoluzione di problemi U.D. 3. La quantità di moto e la sua conservazione Descrivere il moto di semplici sistemi di corpi in termini di quantità di moto e impulso Prodotto scalare tra due vettori Definizione di lavoro di una forza costante [Lavoro di una forza variabile Lavoro delle forze elastiche] Teorema dell energia cinetica Potenza Nozione di forza conservativa Energia potenziale Energia meccanica totale e relativo principio di conservazione Energia potenziale gravitazionale Energia potenziale elastica Definizione di quantità di moto Concetto di sistema isolato Impulso di una forza e teorema dell impulso Quantità di moto totale di un sistema di corpi e la sua conservazione per un sistema meccanicamente isolato [Urti elastici e anelastici]!6

7 MODULO N. 6 (RACCORDO) FISICA Scientifico - tecnologico QUARTA LA DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE E L ENERGIA 1 TRIMESTRE U.D. 1. I principi della dinamica Descrivere il moto di un corpo facendo riferimento alle forze ad esso Valutare l azione di una forza applicata a un corpo Identificare le coppie azione-reazione in un interazione Determinare la forza centripeta agente su un corpo in moto circolare uniforme U.D. 2. Lavoro e energia Comprendere il significato di lavoro di una forza Calcolare il lavoro di una forza Applicare il teorema dell energia cinetica Calcolare la potenza sviluppata dall azione di una forza U.D. 3. Forze conservative Distinguere le forze di tipo conservativo da quelle non conservative Calcolare l energia potenziale gravitazionale e elastica di un corpo Applicare il principio di conservazione dell energia meccanica totale alla risoluzione di problemi U.D. 4. La quantità di moto Descrivere il moto di semplici sistemi di corpi in termini di quantità di moto e impulso Principio di inerzia Principio di relatività galileiano Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali Massa inerziale Secondo principio della dinamica Forza peso Terzo principio della dinamica Forza centripeta Prodotto scalare tra due vettori Definizione di lavoro di una forza costante Teorema dell energia cinetica Potenza Nozione di forza conservativa Energia potenziale Energia meccanica totale e relativo principio di conservazione Energia potenziale gravitazionale Energia potenziale elastica Definizione di quantità di moto Concetto di sistema isolato Impulso di una forza e teorema dell impulso!7

8 MODULO N. 7 FISICA Scientifico - tecnologico QUARTA LA TEMPERATURA E IL CALORE 1-2 TRIMESTRE U.D. 1. Le proprietà termometriche e le leggi dei gas Comprendere il principio di funzionamento di un termometro Mettere in relazione scale termometriche differenti Calcolare la variazione delle dimensioni di un corpo soggetto a riscaldamento o raffreddamento Calcolare il volume, la pressione e la temperatura di un gas, mantenendone costante o la pressione o il volume Determinare pressione, volume e temperatura nelle trasformazioni dei gas Comprendere l interpretazione microscopica della temperatura U.D. 2. Il calore Cogliere lo sviluppo storico che ha portato alla comprensione della vera natura del calore Distinguere tra i concetti di temperatura e calore Conoscere le modalità di propagazione del calore Calcolare la quantità di calore scambiata tra corpi a diversa temperatura posti a contatto Temperatura e equilibrio termico Scale termometriche Dilatazione termica dei solidi e dei liquidi Leggi dei gas e temperatura assoluta Equazione di stato dei gas perfetti Teoria cinetica dei gas (cenni) Calore e lavoro Capacità termica e calore specifico Equazione fondamentale della calorimetria Propagazione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento [Passaggi di stato nella materia e calori latenti]!8

9 MODULO N. 8 FISICA Scientifico - tecnologico QUARTA LA TERMODINAMICA 2 TRIMESTRE U.D. 1. Il primo principio e la conservazione dell energia Comprendere il primo principio come estensione del principio di conservazione dell energia ai sistemi non conservativi Applicare il primo principio al calcolo del lavoro, l energia interna e il calore scambiato da un gas in una trasformazione termodinamica elementare U.D. 2. Il secondo principio e le macchine termiche Calcolare il rendimento di una macchina termica Saper correlare ciascun principio della termodinamica alla definizione di un utile grandezza fisica di stato Stato di un gas e sistemi termodinamici Trasformazioni termodinamiche Energia interna e calore specifico di un gas perfetto Lavoro in una trasformazione termodinamica Primo principio della termodinamica Macchine termiche Secondo principio della termodinamica: enunciati di Lord Kelvin e di Clausius Rendimento di una macchina termica [Macchine reversibili e ciclo di Carnot Entropia e principio di aumento dell entropia nell Universo]!9

10 MODULO N. 9 FISICA Scientifico - tecnologico QUARTA I FENOMENI ONDULATORI 3 TRIMESTRE U.D. 1. Le onde e il suono Saper descrivere le caratteristiche di un moto armonico Calcolare i parametri caratteristici di un onda armonica: lunghezza d onda, frequenza, periodo, numero d onda Valutare l effetto totale della composizione di più onde nello stesso punto Comprendere il comportamento di un onda ai bordi di un ostacolo Determinare l intensità del suono U.D. 2. La luce Determinare l angolo di riflessione di un onda luminosa sulla superficie di separazione di due mezzi differenti Determinare l immagine riflessa da uno specchio piano Determinare l angolo di rifrazione nel passaggio della luce tra due mezzi Calcolare l indice di rifrazione assoluto di un materiale, nota la velocità della luce che lo attraversa Comprendere i principi di funzionamento delle lenti sottili [costruire l immagine prodotta da lenti convergenti e divergenti] Moto armonico Le onde meccaniche e la loro caratterizzazione Onde armoniche Fenomeni ondulatori: interferenza e diffrazione Onde sonore: caratterizzazione Effetto Doppler Onde luminose Interferenza, diffrazione e polarizzazione [cenno] delle onde luminose Riflessione della luce (specchi piani) Rifrazione delle luce e indice di rifrazione di un materiale Lenti sottili!10