Autori : Prof. Mario Tanga. Ing. Fausto Ghelli. Giacomo Gelati

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1 Innovazione nella didattica delle scienze nella scuola primaria e dell infanzia: al crocevia tra discipline scientifiche e umanistiche Progetto didattico: IL MODELLO COME MEDIATORE TRA L ESPERIENZA MOTORIA E IL PRINCIPIO FISICO (Parte I: IL QUADRO GENERALE) Autori : Prof. Mario Tanga UNIMORE - Università di Modena e di Reggio Emilia Novembre 2014 Ing. Fausto Ghelli Giacomo Gelati - Created by: Doc. Mario Tanga & Ing. Fausto Ghelli

2 1- IL VETTORE ; COMPOSIZIONE E SCOMPOSIZIONE R F1 F2 Parole chiave: direzione, combinazione di direzioni P

3 2- MOMENTO ANGOLARE O DI ROTAZIONE Parole chiave: girare, ampiezza, forze, intorno a

4 3- MOVIMENTO A 1, 2, 3 DIMENSIONI 2 dimensioni: 1 dimensione: segue prevale un una piano, sola il direttrice, corpo ruota rettilinea, e/o trasla il corpo su tale mantiene piano. La lo rotazione stesso è attorno a un asse orientamento perpendicolare a tale piano Parole chiave: in lungo e in largo, traslazione, rotazione, asse, piano, superficie Parole chiave: in lungo, linea, traslazione, direzione e verso

5 3- MOVIMENTO A 1, 2, 3 DIMENSIONI 3 dimensioni : si compongono le rotazioni attorno a tutti e tre gli assi Parole chiave: in lungo, linea, traslazione, direzione e verso

6 4- VINCOLI E LIBERTÀ I vincoli impediscono il movimento oppure lo costringono Parole chiave: libertà di movimento, impossibilità di movimento, resistenza, opposizione

7 5- LE LEVE La leva porta vantaggi come entità della forza applicata, e/o come direzione di applicazione della stessa, e/o come entità dello spostamento ottenuto Parole chiave: forza, trasmissione della forza, fulcro, direzione, spostamento

8 6- REAZIONE VINCOLARE Un supporto rigido e immobile produce un effetto di reazione che consente di ottenere un effetto utile dalla forza ad esso applicata Parole chiave: forza, opposizione, reazione, direzione

9 7- F= m*a La relazione che lega queste tre grandezze ci permette di valutarle una in relazione all altra Parole chiave: forza, inerzia,variazione di velocità

10 8- AZIONE E REAZIONE L azione si ripercuote sempre sul soggetto che la compie: eseguire e subire sono le due facce della stessa medaglia. La reazione vincolare è un caso particolare Parole chiave: forza, effetto prodotto, effetto subito

11 9- MOVIMENTO PENDOLARE Il movimento alternato e regolare vincolato a un perno o a un piano mostra caratteristiche particolari Parole chiave: oscillazione, ciclo, perno, ampiezza

12 10- FORZA CENTRIFUGA E CENTRIPETA Nei movimenti rotatori sono presenti sempre entrambe, ma i loro effetti sono meno intuitivi di quanto si potrebbe credere Parole chiave: rotazione, forza, velocità

13 11- INTERAZIONE, SCAMBIO DI ENERGIA CINETICA URTO ELASTICO URTO ANAELASTICO Negli urti, nelle spinte e nelle interazioni meccaniche in genere, l energia cinetica passa da un corpo all altro Parole chiave: forza, effetto, perdita, aumento

14 11- INTERAZIONE, SCAMBIO DI ENERGIA CINETICA Negli urti, nelle spinte e nelle interazioni meccaniche in genere, l energia cinetica passa da un corpo all altro Parole chiave: forza, effetto, perdita, aumento

15 11- INTERAZIONE, SCAMBIO DI ENERGIA CINETICA Negli urti, nelle spinte e nelle interazioni meccaniche in genere, l energia cinetica passa da un corpo all altro Parole chiave: forza, effetto, perdita, aumento

16 12- ENERGIA CINETICA, ENERGIA POTENZIALE Un corpo può possedere energia pur se non si muove, ma, quando si realizzano le condizioni, avviene la trasformazione, che è reversibile: accumulo e liberazione di en. cinetica sono complementari Parole chiave: movimento, immobilità, liberazione di energia, accumulo di energia, conversione

17 13- GRAVITÀ Siamo sempre immersi nel campo gravitazionale, pur se gli effetti possono essere diversi a seconda delle condizioni Parole chiave: peso, accelerazione, caduta, direzione

18 14- TRANSFERT Se una parte del corpo si muove rispetto al resto e si arresta all improvviso, l energia cinetica passa, appunto, al resto del corpo, il che aiuta non pochi movimenti Parole chiave: slancio, arresto, incremento

19 15- ENERGIA ELASTICA, REAZIONE ELASTICA Ci sono corpi (compresi i nostri muscoli) che possono, se deformati, restituire l energia che ne ha modificato la forma, riacquisendo quella originale Parole chiave: deformazione, reazione elastica, forza applicata, forza restituita

20 16- EQUILIBRIO STATICO Nell equilibrio statico le forze (di solito peso e reazione vincolare dell appoggio al suolo, in acqua peso e spinta di Archimede) si bilanciano Parole chiave: stabilità, mantenimento, rottura dell equilibrio

21 17- EQUILIBRIO DINAMICO Nell equilibrio dinamico intervengono altre forze che provocano varie accelerazioni Parole chiave: aumento, diminuzione di velocità, cambio di direzione

22 18- BALISTICA DEL SALTO Il baricentro del corpo in ogni salto segue una traiettoria parabolica immodificabile dopo l abbandono dell appoggio Parole chiave: traiettoria, altezza/lunghezza

23 19- BALISTICA DEL LANCIO Il baricentro dell oggetto lanciato segue una traiettoria parabolica immodificabile dopo il rilancio Parole chiave: traiettoria, altezza/lunghezza

24 20- ATTRITO ED ASSORBIMENTO DI ENERGIA Ci sono corpi non elastici, che nell interazione si deformano assorbendo l energia trasmessa e smorzandola Parole chiave: opposizione al movimento, smorzamento dell energia

25 21- CALORE E TEMPERATURA Il calore è una forma di energia e la temperatura è un indice, sono correlati ma non sono la stessa cosa. Sono entrambi soggetti a fattori esterni e interni Parole chiave: trasmissione di calore, differenza di temperatura, equilibrio termico, contenuto termico

26 22- SPINTA DI ARCHIMEDE Quando siamo immersi in acqua la spinta di Archimede equilibra approssimativamente il peso del corpo, che viene praticamente annullato. Spesso fa la differenza il grado di riempimento dei polmoni, oltre a galleggianti e zavorre Parole chiave: galleggiamento, affondamento, equilibrio

27 22- SPINTA DI ARCHIMEDE A parità di peso, in acqua è il volume a fare la differenza, come si può evidenziare con semplici esperienze Parole chiave: galleggiamento, affondamento, equilibrio

28 23- PORTANZA La forza di portanza si genera, in modo un po controintuitivo, perpendicolarmente al movimento del corpo nell acqua Parole chiave: movimento, propulsione

29 24- PENETRAZIONE E RESISTENZA IDRODINAMICA L acqua oppone una elevata resistenza alla penetrazione (attrito del mezzo), che ostacola l avanzamento, ma può essere sfruttata anche per generare propulsione,creare una maggiore resistenza o smorzare una caduta Parole chiave: movimento, resistenza

30 UNIMORE - Università di Modena e di Reggio Emilia Novembre 2014 GRAZIE PER L ATTENZIONE. sto Ghelli m.tanga@tin.it - Created by: Doc. Mario Tanga & Ing. Faus al crocevia tra discipline scientifiche e umanistiche