Liceo G.B. Vico Corsico a.s

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1 Liceo G.B. Vico Corsico a.s Programma svolto durante l anno scolastico Classe: 3^i Materia: FISICA Insegnante: Giordano Boracchi Testi utilizzati: Fisica. Storia, realtà, modelli - Corso di Fisica per il secondo biennio dei licei - Fabbri/Masini - SEI. Argomenti svolti di FISICA ARGOMENTO Misure ed errori - Le misure - L'incertezza della misura - L'errore relativo - Il Sistema Internazionale di Unità - Notazione scientifica e ordine di grandezza. Propagazione degli errori - I tipi di errore - Le serie di misure - Le misure indirette - Gli strumenti. Forze e loro misurazione - Le forze - Definizione operativa e rappresentazione grafica delle grandezze fisiche - La proporzionalità diretta - La legge di Hooke - La costante elastica - Peso e massa. Vettori ed equilibrio - I vettori - Le operazioni con i vettori - La scomposizione di vettori - L'equilibrio del punto materiale - L'equilibrio sul piano inclinato - Le forze di attrito. RIFERIMENTI Unità n.1 Unità n.2 Unità n.3 Unità n.4

2 Equilibrio del corpo rigido - Il corpo rigido esteso - Somma di forze su un corpo rigido - Momento di una forza rispetto a un punto - Coppia di forze - Momento di una coppia di forze - Condizione di equilibrio di un corpo rigido esteso - Centro di gravità - Le leve. Fluidi - La pressione - La densità - Le grandezze inversamente proporzionali - Il principio di Pascal - La legge di Stevino - Il principio di Archimede - La pressione atmosferica. Moto rettilineo uniforme - Il concetto di velocità Unità n.5 Unità n.6 Unità n.7 Corsico, 7 giugno 2019 I rappresentanti degli studenti:... L insegnante: N.B. - Questo testo, pubblicato su web senza firma, è identico a quello firmato depositato in segreteria didattica

3 Indicazioni per le prove di recupero di settembre Argomenti fondamentali per la prova di recupero ARGOMENTO Misure ed errori - Le misure - L'incertezza della misura - L'errore relativo - Il Sistema Internazionale di Unità - Notazione scientifica e ordine di grandezza. Forze e loro misurazione - Le forze - Definizione operativa e rappresentazione grafica delle grandezze fisiche - La proporzionalità diretta - La legge di Hooke - La costante elastica - Peso e massa. Vettori ed equilibrio - I vettori - Le operazioni con i vettori - La scomposizione di vettori - L'equilibrio del punto materiale - L'equilibrio sul piano inclinato - Le forze di attrito. Equilibrio del corpo rigido - Il corpo rigido esteso - Somma di forze su un corpo rigido - Momento di una forza rispetto a un punto - Coppia di forze e momento di una coppia di forze - Condizione di equilibrio di un corpo rigido esteso - Le leve. Fluidi - La pressione e la densità - Le grandezze inversamente proporzionali - Il principio di Pascal - La legge di Stevino - Il principio di Archimede - La pressione atmosferica. Moto rettilineo uniforme - Il concetto di velocità RIFERIMENTI Unità n.1 Unità n.3 Unità n.4 Unità n.5 Unità n.6 Unità n.7 Seguono in allegato: lavori consigliati per il recupero estivo; esempi di prove di recupero. L insegnante:...

4 Compiti di Fisica per le vacanze estive Docente: Giordano Boracchi Estate 2019 A.S Classe: 3i Data: 13 giugno 2019 Libro di testo: Fisica. Storia, realtà, modelli - Corso di Fisica per il secondo biennio dei licei - Fabbri/Masini - SEI. FISICA - RIPASSO ED ESERCIZI Segue l elenco degli argomenti da ripassare e gli esercizi da svolgere durante la pausa estiva. L elenco seguente fa riferimento al libro di testo di Fisica utilizzato durante l anno scolastico 2018/19. Si raccomanda di conservare il libro di testo poiché sarà utilizzato durante i prossimi anni scolastici. 1. Unità didattica n.1: Misure ed errori Ripasso teorico: pag Esercizi: Pag Es Es ; Pag Es In aggiunta per coloro che dovranno sostenere il recupero a settembre pag.27 - es Unità didattica n.2: Propagazione degli errori Ripasso teorico: pag Esercizi: Pag.44 - Es. V ero/f also ; Pag.46 - Es. 12 ; Pag.47 - Es In aggiunta per coloro che dovranno sostenere il recupero a settembre pag.49 - es Unità didattica n.3: Forze e loro misurazione Ripasso teorico: pag Esercizi: Pag.70 - Es. V ero/f also ; Pag.73 - Es ; Pag.74 - Es ; Pag.75 - Es ; Pag.76 - Es In aggiunta per coloro che dovranno sostenere il recupero a settembre pag.75 - es Unità didattica n.4: Vettori ed equilibrio Ripasso teorico: pag Esercizi: Pag.97 - Es. V ero/f also ; Pag.99 - Es ; Pag Es ; Pag Es ; Pag Es ; Pag Es In aggiunta per coloro che dovranno sostenere il recupero a settembre pag es Unità didattica n.5: Equilibrio del corpo rigido Ripasso teorico: pag Esercizi: Pag Es. V ero/f also ; Pag Es. 8 9 ; Pag Es ; Pag Es ; Pag Es In aggiunta per coloro che dovranno sostenere il recupero a settembre pag es Unità didattica n.6: Fluidi Ripasso teorico: pag Esercizi: Pag Es. V ero/f also ; Pag Es. 2 ; Pag Es ; Pag Es ; Pag Es In aggiunta per coloro che dovranno sostenere il recupero a settembre pag es Unità didattica n.7: Moto rettilineo uniforme Ripasso/Studio teorico: pag Esercizi: Pag Es. V ero/f also52 54 ; Pag Es. 1 6 ; Pag Es Buone Vacanze Buon lavoro.

5 Simulazione di possibili esercizi per il recupero di settembre in Fisica Misure - errori e la loro propagazione. A.S A CLASSE: 3 DATA: / / 2018 COGNOME: NOME: DSA/BES Per svolgere la prova sono stati utilizzati i seguenti strumenti compensativi (crocettare e/o specificare): mappe concettuali calcolatrice altro: Ho dimenticato: Gli esercizi contrassegnati con il simbolo ( ) sono obbligatori anche per coloro che hanno le misure dispensative. TEORIA Rispondere per iscritto alle seguenti domande teoriche. 1. [1 1 / 2 punti] Cosa si intende per errore di sensibilità di uno strumento di misura? 2. [3 punti] Elencare in una tabella: i prefissi, i simboli e le potenza di 10 relative ai multipli e sottomultipli di una unità di misura (limitarsi a quelle trattate in classe). 3. [2 punti] Elencare in una tabella almeno 4 delle 7 grandezze fondamentali del Sistema Internazionale. Ricordarsi di specificare le relative unità di misura. 4. [1 1 / 2 punti] Definire in cosa consiste l ordine di grandezza (O.d.G) di un numero. ESERCIZI 5. [1 punto] In relazione alla figura a lato indicare: 6a) la sensibilità dello strumento; 6b) il valore misurato della grandezza; 6c) la misura della grandezza. 6. [3 punti] Scrivere al di sotto di ogni misura la relativa conversione e successivamente scrivere la misura in notazione scientifica (come indicato nella prima colonna): 3 mm 4 m 1 km 30 m 29 hm 7 dam ηm 0, 003 m hm cm mm dm m µm m hm cm mm dm m µm 7. [3 punti] Scrivere al di sotto di ogni numero la sua forma in notazione scientifica e il suo ordine di grandezza (come mostrato nella seconda colonna): Numero 0, , Notazione Scientifica 7, Ordine di grandezza [2 punti] Nella tabella sono riportate alcune rilevazioni sull altezza di un muretto fatte da varie persone con strumenti di misura diversi. 9.1) Calcolare per ciascuna misura l errore relativo; 9.2) Calcolare il valore medio ( x M ) delle misure; 9.3) Calcolare l errore massimo (o semidispersione). 9.4) Determinare la scrittura completa della misura. 9. [1 punto] I lati di un rettangolo misurano rispettivamente (16, 0 ± 0, 1) cm e (12, 0 ± 0, 1) cm. Determinare la misura completa del perimetro del rettangolo. Non scrivere nella tabella sottostante Buon lavoro Domanda Totale Punti 1 1 / / Punteggio Conoscenze: Abilità: Competenze:

6 Simulazione di possibili esercizi per il recupero di settembre in Fisica Le forze e l equilibrio. A.S B CLASSE: 3 DATA: / / 2019 COGNOME: DSA/BES NOME: Per svolgere la prova sono stati utilizzati i seguenti strumenti compensativi (crocettare e/o specificare): mappe concettuali calcolatrice altro: Ho dimenticato: Gli esercizi contrassegnati con il simbolo ( ) sono obbligatori anche per coloro che hanno le misure dispensative. TEORIA Rispondere per iscritto alle seguenti domande teoriche. Qualora sia coinvolta una formula fare una legenda di tutte le grandezze fisiche presenti, ricordandosi di specificare le relative unità di misura utilizzate nel Sistema Internazionale (S.I.). 1. [2 1 / 2 punti] 1a) Cosa caratterizza una grandezza scalare? Fare un esempio di grandezza scalare. 1b) Cosa caratterizza una grandezza vettoriale? Fare un esempio di grandezza vettoriale. 2. [2 1 / 2 punti] 2a) Cosa si intende per punto materiale? 2b) Qual è la condizione di equilibrio per un punto materiale? 3. [2 punti] 3a) Cos è in Fisica un vincolo. 3b) Cosa rappresenta la reazione vincolare? 3c) Quale unità di misura viene utilizzata per la reazione vincolare? 4. [1 punto] 4) Riportare in una tabella i valori del seno e del coseno degli angoli trattati a lezione. ESERCIZI 5. [1 punto] Due ragazzi giocano al tiro alla fune. Un ragazzo esercita una forza di 250 N (orizzontalmente da sinistra verso destra) mentre l altro esercita una forza di 300 N (orizzontalmente da destra verso sinistra). 5a) Rappresentare mediante dei vettori le forze che agiscono sulla corda. 5b) Disegnare il vettore somma delle due forze. 5c) La corda è in equilibrio? Giustificare la risposta. 5d) Quale forza deve essere esercitata per mettere in equilibrio la corda? 6. [2 punti] Su un corpo vengono fatti tre esperimenti in cui agiscono contemporaneamente 2 forze a e b di modulo rispettivamente 2 N e 4 N. Disegnare a, b e la loro somma s in ciascuno dei seguenti casi: 6a) tra a e b c è un angolo di 30 ; 6b) tra a e b c è un angolo di 45 ; 6c) tra a e b c è un angolo di 60. 6d) Per ciascuno dei casi precedenti disegnare la forza c tale da mantenere il corpo in equilibrio. 7. [2 punti] In un piano cartesiano disegnare il vettore a di modulo 8 u avente il punto di applicazione nell origine degli assi e tale da descrive un angolo di 60 rispetto all asse x. 7a) Disegnare e calcolare le componenti a x e a y del vettore a lungo le direzioni individuate dall asse x e dall asse y. 7b) Tracciare una coppia qualsiasi di rette r e s passanti per l origine degli assi e successivamente disegnare le componenti di a lungo le direzioni individuate da r e s. 8. [1 punto] Uno scivolo di un parco giochi è alto 1, 8 m ed è lungo 3, 6 m, su di esso si trova un bimbo di 25, 5 kg. Con quale forza il bimbo deve afferrare il bordo dello scivolo per rimanere fermo? 9. [1 punto] Una forza di 92 N è necessaria per tenere in equilibrio un carrello di 50 kg su una rampa lunga 4, 00 m. Calcolare l altezza della rampa. 10. [2 punti] 10) Una mela di 229 g è appoggiata su un piano inclinato di altezza 15 cm e lunghezza 42 cm. 10a) Calcolare la forza equilibrante. 10b) Calcolare la reazione vincolare che il piano esercita sulla mela. Non scrivere nella tabella sottostante Buon lavoro Domanda Totale Punti 2 1 / / Punteggio

7 Simulazione di possibili esercizi per il recupero di settembre in Fisica Le forze di attrito e l equilibrio del corpo rigido. A.S C CLASSE: 3 DATA: / / 2019 COGNOME: DSA/BES NOME: Per svolgere la prova sono stati utilizzati i seguenti strumenti compensativi (crocettare e/o specificare): mappe concettuali calcolatrice altro: Ho dimenticato: Gli esercizi contrassegnati con il simbolo ( ) sono obbligatori anche per coloro che hanno le misure dispensative. ESERCIZI Svolgere gli esercizi su un foglio protocollo e riportare il numero di ogni esercizio secondo la relativa numerazione. Non utilizzare: la biro rossa, la matita e lo sbianchetto. 1. [1 punto] Per muovere un baule appoggiato su un pavimento piano con K s = 0, 4 è necessaria una forza di almeno 188 N. Calcolare la massa del baule. 2. [1 punto] Un libro di massa 500 g è libero di strisciare sulla superficie orizzontale di un tavolo. Il coefficiente di attrito statico vale K s = 0, 61. 2a) Quanto vale la forza di attrito statico tra il libro e il tavolo? 2b) Lo stesso libro viene posto su un altra superficie orizzontale, in questo caso la forza di attrito diventa 1, 52 N. Quanto vale il coefficiente di attrito statico tra il libro e la nuova superficie? 3. [1 punto] Una massa m 1 = 10, 20 kg è appoggiata su un piano orizzontale e collegata tramite una fune e una carrucola a un altra massa m 2 (come in figura). Il coefficiente di attrito statico tra m 1 e il piano è di 0, 2. Determinare la minima massa m 2 tale da mettere in moto la massa m [1 1 / 2 punti] Due persone stanno spingendo lungo un rettilineo piano un automobile rimasta senza benzina. L auto è larga 2, 0 m e le due persone spingono agli estremi del posteriore dell auto, con forze parallele e concordi di moduli rispettivamente F 1 = 400 N e F 2 = 600 N. 4a) Determinare il modulo della forza risultante, sapendo che le persone applicano due forze perpendicolari all auto. 4b) A quale distanza dalla persona che spinge con minore forza si trova il punto di applicazione della forza risultante? 5. [1 punto] Per svitare un bullone di una ruota un meccanico deve esercitare un momento pari a 100 Nm. 5a) Qual è la minima forza che deve applicare il meccanico avendo a disposizione una chiave dinamometrica lunga 40 cm? 5b) Nel caso in cui il meccanico riesca ad applicare alla chiave lunga 40 cm una forza massima pari a 400 N, sarebbe sufficiente per svitare un bullone stretto con un momento pari a 164 Nm? 6. [1 1 / 2 punti] Un ciclista per sterzare applica al manubrio due forze di verso opposto, con modulo pari a 20 N, che agiscono lungo rette di azione parallele e distanti tra loro 50 cm. 6a) Rappresentare graficamente lo schema delle forze coinvolte. 6b) Calcolare il momento della coppia di forze. 6c) Se la lunghezza del manubrio si riducesse a 40 cm, quanto dovrebbe essere il modulo di ciascuna forza affiché il momento della coppia non cambi? 7. [1 1 / 2 punti] In una leva di primo genere, i bracci della forza motrice e della forza resistente sono rispettivamente di 2, 40 m e 0, 80 m. 7a) La leva è vantaggiosa/svantaggiosa o indifferente? Motivare la risposta. 7b) Rappresentare graficamente la leva descritta specificando il braccio della forza motrice e quello della forza resistente. 7c) Con una tale leva quale forza resistente è possibile equilibrare con una forza motrice pari a 15 N? 8. [1 punto] In una leva di terzo genere i due bracci misurano 80 mm e 55 mm. La leva è in equilibrio sotto l azione di una forza resistente di 5, 7 N. Qual è l intensità della forza motrice? Non scrivere nella tabella sottostante Domanda Totale Punti / / / / 2 Punteggio Buon lavoro

8 Simulazione di possibili esercizi per il recupero di settembre in Fisica L equilibrio dei fluidi. A.S D CLASSE: 3 DATA: / / 2019 COGNOME: DSA/BES NOME: Per svolgere la prova sono stati utilizzati i seguenti strumenti compensativi (crocettare e/o specificare): mappe concettuali calcolatrice altro: Ho dimenticato: Gli esercizi contrassegnati con il simbolo ( ) sono obbligatori anche per coloro che hanno le misure dispensative. ESERCIZI Svolgere gli esercizi su un foglio protocollo e riportare il numero di ogni esercizio secondo la relativa numerazione, è consentito l utilizzo della calcolatrice (non programmabile). Non utilizzare: la biro rossa, la matita e lo sbianchetto. 1. [1 punto] Una donna di massa 54 kg e un bambino di massa 27 kg sono in piedi sulla spiaggia (con entrambi i piedi appoggiati). La superficie di un piede della donna è 1, 8 dm 2 e quella di un piede del bambino è 0, 90 dm 2. La donna e il bambino esercitano la stessa pressione sulla sabbia? 2. [1 punto] Una cassa di bottiglie di vino, di massa 40 kg, a forma di parallelepipedo ha le dimensioni L = 80 cm, h = 35 cm e l = 65 cm. 2a) Quanto vale la minima pressione che la cassa può esercitare al suolo? 2b) Quanto vale la massima pressione che la cassa può esercitare al suolo? 3. [1 punto] Una botte piena di vino poggia su un area di 1, 0 m 2 ed esercita al suolo una pressione di 4, P a. Qual è la massa della botte? 4. [1 punto] Un blocco di asfalto ha una massa di 90 kg e un volume di 0, 075 m 3. 4a) Determinare la densità dell asfalto. 4b) Per asfaltare una stradina servono 60 m 3 di asfalto, un camion ad ogni viaggio può trasportare al massimo kg di asfalto, quanti viaggi deve effettuare il camion per trasportare tutto l asfalto necessario? 5. [1 1 / 2 punti] Due grandezze fisiche x e y sono legate dalla seguente relazione: x y = 30. 5a) Quale tipo di proporzionalità lega le grandezze x e y? 5b) Al crescere di x è vero che diminuisce la y? 5c) Completare la tabella a lato. 6. [1 punto] Un torchio idraulico è utilizzato per alzare un automobile di 2000 kg. I pistoni hanno una sezione circolare con i seguenti raggi r 1 = 20 cm e r 2 = 200 cm. L automobile viene posta sopra il pistone di raggio maggiore. Qual è la minima forza che bisogna esercitare sul pistone con raggio minore per sollevare l automobile? 7. [1 punto] Una bottiglia d alcool è riempita fino all altezza di 20 cm e la pressione sul fondo vale 1, P a. Qual è la densità dell alcool? 8. [2 punti] Un cubo di lato 10, 0 cm di polistirene (ρ pol = 1040 kg/m 3 ) viene completamente immerso in acqua distillata. 8a) Calcolare la forza peso del cubo di polistirene. 8b) Calcolare la spinta di Archimede quando il cubo è completamente immerso nell acqua distillata. 8c) La tendenza del cubo sarà di galleggiare oppure di affondare nell acqua distillata? Perché? Lo stesso cubo viene completamente immerso nell acqua del Mar Morto (ρ MM = 1240 kg/m 3 ). 8d) La tendenza del cubo sarà di galleggiare oppure di affondare nel Mar Morto? Perché? 9. [ 1 / 2 punto] Il relitto del Titanic fu trovato nel 1985 sul fondo dell Oceano Atlantico ad una pressione di 4, P a. La densità dell acqua di mare è 1030 kg/m 3. A quale profondità giace il Titanic? Non scrivere nella tabella sottostante Buon lavoro Domanda Totale Punti / / 2 10 Punteggio