PROGRAMMA DI FISICA CLASSE III F a.s. 2014/2015

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1 PROGRAMMA DI FISICA CLASSE III F FISICA E METODO DI STUDIO - Che cos è la fisica? - Il metodo sperimentale - Il dialogo con la natura - Analisi dimensionali e grandezze fisiche - L errore statistico I MOTI RETTILINEI - Sistemi di riferimento e traiettoria - Velocità media e velocità istantanea - Moto rettilineo uniforme - Accelerazione media e istantanea - Moto uniformemente accelerato(caso traiettoria rettilinea) I MOTI NON RETTILINEI - Moto curvilineo - Moto circolare uniforme - Composizione dei moti: il moto parabolico PRINCIPI DELLA DINAMICA E SISTEMI DI RIFERIMENTO - Il primo principio della dinamica - Il problema del sistema di riferimento - Il secondo principio della dinamica - Il terzo principio della dinamica - Applicazioni dei principi della dinamica - Forze di attrito - La relatività galileiana - I sistemi di riferimento non inerziali CONSERVAZIONE DELL ENERGIA MECCANICA - Il lavoro - Lavoro di una forza variabile: la forza elastica - La potenza - Forze conservative e dissipative - Relazione tra energia cinetica e lavoro - Energia potenziale - Conservazione dell energia meccanica - Conservazione e fluido dinamica PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELLA QUANTITA DI MOTO - La quantità di moto

2 - Conservazione della quantità di moto - L impulso - Gli urti - Centro di massa DALLA TRASLAZIONE ALLA ROTAZIONE - Confronto tra moto traslatorio e rotatorio - Prodotto vettoriale - Equilibrio di un corpo rigido - La dinamica rotatoria di un corpo rigido - Momento angolare e legge di conservazione DAI MODELLI GEOCENTRICI AL CAMPO GRAVITAZIONALE - I modelli del cosmo - Le leggi di Keplero - La gravitazione universale - Satelliti in orbita circolare - Il campo gravitazionale - L energia potenziale gravitazionale - La conservazione dell energia meccanica in un campo gravitazionale PROGRAMMA DI MATEMATICA CLASSE III F EQUAZIONI E DISEQUAZIONI - Le disequazioni e le loro proprietà - Le disequazioni di secondo grado - Le disequazioni di grado superiore al secondo e le disequazioni fratte - I sistemi di disequazioni - Le equazioni e disequazioni con il valore assoluto - Le equazioni e disequazioni irrazionali LE FUNZIONI - Le funzioni e le loro caratteristiche - Le proprietà delle funzioni: iniettive, suriettive e biiettive; crescenti e decrescenti; pari e dispari IL PIANO CARTESIANO E LA RETTA - Il baricentro di un triangolo - Ripasso della retta - I luoghi geometrici e la retta - I fasci di rette

3 LA CIRCONFERENZA - La circonferenza e al sua equazione - Retta e circonferenza - Le rette tangenti (escluse le formule di sdoppiamento) - Determinare l equazione di una circonferenza - La posizione di due circonferenze - I fasci di circonferenze LA PARABOLA - La parabola e la sua equazione - La posizione di una retta rispetto a una parabola - Le rette tangenti a una parabola (escluse le formule di sdoppiamento) - Come determinare l equazione di una parabola L ELLISSE - L ellisse e la sua equazione - Le posizioni di una retta rispetto a un ellisse (escluse le formule di sdoppiamento) - Come determinare l equazione di un ellisse L IPERBOLE - L iperbole e la sua equazione - Le posizioni di una retta rispetto a un iperbole (escluse le formule di sdoppiamento) - Come determinare l equazione di un iperbole - L iperbole equilatera LE FUNZIONI GONIOMETRICHE - La misura degli angoli - 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 inverse - Il periodo delle funzioni goniometriche LE FORMULE GONIOMETRICHE - Gli angoli associati - Le formule di addizione e sottrazione (escluso l angolo fra due rette e il coefficiente angolare di due rette perpendicolari) - Le formule di duplicazione - Le formule di bisezione - Le formule parametriche LA TRIGONOMETRIA - I triangoli rettangoli - Applicazioni dei teoremi sui triangoli rettangoli: l area di un triangolo

4 PROGRAMMA DI FISICA CLASSE IV E GAS PERFETTI - I gas perfetti - La legge di Boyle e Mariotte - La prima legge di Gay- Lussac - La seconda legge di Gay-Lussac - L equazione di stato dei gas perfetti - I gas reali e l equazione di van der Waals - Le trasformazioni adiabatiche TEORIA CINETICA DEI GAS IDEALI - La teoria cinetica - La pressione del gas ideale dal punto di vista microscopico - La temperatura e l energia cinetica media PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA - L equivalenza tra calore e lavoro - L energia interna - Il primo principio della termodinamica - Trasformazioni e lavoro - Trasformazioni e calore - Il rendimento delle macchine termiche - Il ciclo di Carnot - Il secondo principio della termodinamica - L entropia MOTO ARMONICO - Oscillazioni armoniche - Equazione oraria e grafico del moto armonico - Velocità del moto armonico - Accelerazione del moto armonico - Concetto di fase - Il pendolo ONDE MECCANICHE - Che cosa sono le onde - Onde trasversali e longitudinali - Le caratteristiche fondamentali delle onde armoniche - Velocità di propagazione delle onde - Onde bidimensionali - Principio di Huygens - Riflessione

5 - Rifrazione - Diffrazione - Interferenza IL SUONO - Che cos è il suono - Le caratteristiche dei suoni - La propagazione delle onde sonore - I battimenti - L effetto Doppler - Definizione di onda stazionaria OTTICA GEOMETRICA (libro del biennio) - L ottica geometrica - La propagazione rettilinea della luce - La riflessione della luce - Specchi sferici - Costruzione dell immagine di uno specchio sferico - La rifrazione della luce - La riflessione totale - La dispersione della luce - Le lenti - Gli elementi caratteristici delle lenti - Raggi principali delle lenti sottili - Costruzione dell immagine prodotta da una lente - La legge dei punti coniugati LA LUCE - La natura della luce: modelli interpretativi - La riflessione secondo i due modelli - La rifrazione secondo i due modelli - La polarizzazione - L interferenza - La diffrazione (senza formula) FENOMENI ELETTROSTATICI E CAMPI ELETTRICI - L elettrizzazione per strofinio - I conduttori e gli isolanti - L elettrizzazione per contatto e per induzione - La legge di Coulomb - Forze elettriche e forze gravitazionali - La distribuzione della carica nei conduttori - Il campo elettrico generato da una carica puntiforme - La rappresentazione del campo elettrico - Flusso del campo elettrico e teorema di gauss - Applicazioni del teorema di Gaus

6 PROGRAMMA DI FISICA CLASSE IV D GAS PERFETTI - I gas perfetti - La legge di Boyle e Mariotte - La prima legge di Gay- Lussac - La seconda legge di Gay-Lussac - L equazione di stato dei gas perfetti - Le trasformazioni adiabatiche TEORIA CINETICA DEI GAS IDEALI - La teoria cinetica - La pressione del gas ideale dal punto di vista microscopico - La temperatura e l energia cinetica media PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA - L equivalenza tra calore e lavoro - L energia interna - Il primo principio della termodinamica - Trasformazioni e lavoro - Trasformazioni e calore - Il rendimento delle macchine termiche - Il ciclo di Carnot - Il secondo principio della termodinamica - L entropia MOTO ARMONICO - Oscillazioni armoniche - Equazione oraria e grafico del moto armonico - Velocità del moto armonico - Accelerazione del moto armonico - Concetto di fase - Il pendolo ONDE MECCANICHE - Che cosa sono le onde - Onde trasversali e longitudinali - Le caratteristiche fondamentali delle onde armoniche - Velocità di propagazione delle onde - Onde bidimensionali - Principio di Huygens - Riflessione - Rifrazione

7 - Diffrazione - Interferenza IL SUONO - Che cos è il suono - Le caratteristiche dei suoni - La propagazione delle onde sonore - I battimenti - L effetto Doppler - Definizione di onda stazionaria OTTICA GEOMETRICA (libro del biennio) - L ottica geometrica - La propagazione rettilinea della luce - La riflessione della luce - Specchi sferici - Costruzione dell immagine di uno specchio sferico - La rifrazione della luce - La riflessione totale - La dispersione della luce - Le lenti - Gli elementi caratteristici delle lenti - Raggi principali delle lenti sottili - Costruzione dell immagine prodotta da una lente - La legge dei punti coniugati LA LUCE - La natura della luce: modelli interpretativi - La riflessione secondo i due modelli - La rifrazione secondo i due modelli - La polarizzazione - L interferenza - La diffrazione (senza formula) FENOMENI ELETTROSTATICI E CAMPI ELETTRICI - L elettrizzazione per strofinio - I conduttori e gli isolanti - L elettrizzazione per contatto e per induzione - La legge di Coulomb - Forze elettriche e forze gravitazionali - La distribuzione della carica nei conduttori - Il campo elettrico generato da una carica puntiforme - La rappresentazione del campo elettrico - Flusso del campo elettrico e teorema di gauss - Applicazioni del teorema di Gaus

8 PROGRAMMA DI FISICA CLASSE I L LA MISURA DELLE GRANDEZZE FISICHE - Le grandezze fisiche - Misura di lunghezze, aree e volumi - La misura della massa - La densità di una sostanza - La notazione scientifica - L incertezza di una misura - Approfondimento su misure ed errori LA RAPPRESENTAZIONE DI DATI E FENOMENI - Le rappresentazioni di un fenomeno - I grafici cartesiani - Diretta proporzionalità - Altre relazioni matematiche LE GRANDEZZE VETTORIALI - Gli spostamenti e i vettori - La scomposizione di un vettore - Le forze - Gli allungamenti elastici - Le operazioni sulle forze - Le forze di attrito L EQUILIBRIO DEI FLUIDI - La pressione - Il principio di Pascal - I vasi comunicanti - La pressione atmosferica - La spinta di Archimede MEASUREMENTS AND UNITS - Numbers and units - A system of units - Measuring lenght and time - Volume and density - Measuring volume and density - More about mass and density FORCES AND MOTION - Force, weight, and gravity - More about vectors FORCES AND PRESSURE - Pressure - Pressure in liquids - Hydraulic systems - Pressure from the air