IIS Enzo Ferrari, Roma Plesso Vallauri, Liceo delle Scienze Applicate. Programma svolto

Transcript

1 IIS Enzo Ferrari, Roma Plesso Vallauri, Liceo delle Scienze Applicate Programma svolto ANNO SCOLASTICO: DISCIPLINA: FISICA CLASSE: 1ª F DOCENTE: MICHAEL ROTONDO La Fisica: considerazioni introduttive Introduzione alla Fisica come scienza di base Protocollo standard della Fisica: il metodo scientifico di Galileo I passi fondamentali del metodo scientifico Le proprietà misurabili di un sistema fisico: le grandezze fisiche Significato del misurare una grandezza fisica Grandezze fisiche fondamentali e relative unità di misura nel sistema internazionale Un osservazione sul legame tra scala termometrica graduata in Celsius e scala termometrica graduata in Kelvin Grandezze fisiche fondamentali (richiami) e grandezze fisiche derivate Analisi dimensionale L area del campo da calcio come grandezza fisica derivata Il volume dei corpi Il volume del cubo, della sfera e del cilindro Equivalenza tra metro cubo e litro La Fisica:prerequisiti e requisiti matematici La Fisica e il linguaggio matematico Potenze del 10 Notazione scientifica dei numeri Operazioni con numeri in notazione scientifica: somma e prodotto I prefissi: ruolo dei prefissi in Fisica; prefissi reciproci Prefissi e notazione scientifica nel Sistema Internazionale La misurazione delle grandezze fisiche

2 Misurazione di una grandezza fisica Strumenti di misura: proprietà caratteristiche fondamentali Notazione convenzionale della misura di una grandezza fisica Gli errori nella misurazione delle grandezze fisiche: errori sistematici ed errori casuali Ordine di grandezza di una misura Misurazioni dirette e indirette delle grandezze fisiche Misurazione del diametro del Sole: esempio di misurazione indiretta resa possibile da conoscenze geometriche (similitudine tra triangoli) e algebriche (risoluzioni di equazioni di primo grado ad una incognita) Ordine di grandezza del diametro solare Classificazione dei diametri dei corpi del sistema solare per ordini di grandezza e corrispondente rappresentazione in scala su foglio di carta millimetrata Ordine di grandezza e corrispondente confronto per le dimensioni lineari di sistemi notevoli come la piramide di Cheope, il monte Everest e la muraglia cinese Calcolo dell ordine di grandezza del volume della Terra e del Sole e corrispondente confronto Nota storica sulla definizione di metro come quaranta milionesima parte della lunghezza dell equatore e come tratto percorso dalla luce nel vuoto nel tempo di 1/3 s Misurazioni ripetute di una grandezza fisica: valore medio e semidispersione massima di più misure della stessa grandezza fisica Scrittura convenzionale della misura associata a misurazioni ripetute di una stessa grandezza fisica Misurazione della massa con la bilancia a bracci uguali Il campione di riferimento per il chilogrammo La proporzionalità tra le grandezze fisiche di un dato sistema; analisi del caso costituito dalla massa e dal volume di un corpo omogeneo La densità di un corpo omogeneo La densità dell acqua La densità del Sole Ruolo della densità nel comportamento di alcuni sistemi fisici notevoli come sommergibili, navi e mongolfiere Rappresentazione grafica delle grandezze fisiche

3 Rappresentazione grafica di grandezze fisiche linearmente dipendenti: caso della massa di un corpo omogeneo in funzione del suo volume e caso del volume d acqua in una vasca in fase di svuotamento Il pendolo e la direzione verticale Il periodo del pendolo L isocronismo del pendolo La dipendenza del periodo del pendolo dalla sua lunghezza La rappresentazione grafica del periodo del pendolo in funzione della sua lunghezza come esempio di relazione non lineare tra grandezze fisiche Il campione di secondo come semioscillazione del pendolo avente lunghezza pari a 1 metro Il periodo di oscillazione di un pendolo e sua dipendenza dalla accelerazione di gravità di sistemi fisici differenti come la Luna, il Sole, una nana bianca e una stella di neutroni. I vettori e le forze Le grandezze fisiche scalari: definizione ed esempi Necessità di introdurre grandezze fisiche vettoriali Definizione di grandezza fisica vettoriale: i vettori Operazioni con i vettori: moltiplicazione di un vettore per uno scalare e somma di due vettori (regola del parallelogramma) Somma di tre vettori non nulli: caso particolare di risultante nulla Somma di tre o più vettori: dalla regola del parallelogramma al metodo punta-coda Decomposizione di un vettore dato secondo due arbitrarie direzioni Studio del caso particolare in cui un dato vettore viene decomposto secondo direzioni ortogonali Le forze come grandezze fisiche vettoriali in grado di produrre effetti statici e dinamici Misurazione delle forze La forza peso La forza elastica La legge di Hooke Dinamometro Dinamometro a livello del mare e sulla sommità dell Aconcagua Applicazioni della legge di Hooke: sospensioni di veicoli (automobili, treni, ), penne a sfere a scatto, cerotti nasali La differenza tra massa e peso

4 La forza d attrito Forza di attrito statico e coefficiente di attrito statico Classificazione delle forze di attrito: forza di attrito radente, forza di attrito volvente, forza di attrito viscoso Piano inclinato scabro Il camion in fase di scarica Stati di aggregazione della materia Gli atomi: nuclei, elettroni e ordini di grandezza dei raggi nucleari ed atomici Aggregati di atomi: sistemi solidi, sistemi liquidi, sistemi gassosi e plasmi e loro caratteristiche macroscopiche e microscopiche Sistemi solidi come modello di sistemi rigidi Equilibrio dei sistemi rigidi Le forze concorrenti Le forze non concorrenti non parallele e corrispondente risultante Le forze concorrenti parallele e corrispondente risultante Il baricentro dei sistemi rigidi: etimologia e curiosità lessicali Il baricentro geometrico delle figure piane e significato fisico Il baricentro fisico Differenza tra baricentro geometrico e baricentro fisico Baricentro fisico di sistemi rigidi omogenei Importanza della conoscenza del baricentro di un sistema fisico rigido Baricentro fisico di sistemi rigidi non omogenei: caso del manubrio asimmetrico Momento di una forza rispetto a un punto Condizioni generali per l equilibrio di sistemi rigidi Esempi di equilibrio e di non equilibrio di sistemi rigidi Equilibrio e baricentro fisico di un manubrio asimmetrico Baricentro fisico per la molecola di acido fluoridrico Baricentro per il sistema Terra-Sole Le leve: definizione Vantaggio di una leva Leva di primo genere ed esempi Leva di secondo genere ed esempi Leva di terzo genere ed esempi Equilibrio di sistemi fluidi

5 La pressione L unità di misura della pressione nel sistema internazionale Esempi: scarpe da ginnastica e scarpe a con tacchi a spillo L esperimento di Torricelli e la pressione atmosferica e l unità torr Il barometro Esperimento di Torricelli con acqua: difficoltà pratiche Il bar e il millibar La pressione idrostatica e la legge di Stevino La pressione che si esercita sul sub che nuota a profondità crescenti. La pressione in fondo alla fossa delle Marianne Il principio di Archimede Alcune applicazioni del principio di Archimede: il sommergibile, l iceberg, la mongolfiera Il principio di Pascal Alcune applicazioni del principio di Pascal: il torchio idraulico e il sistema frenante idraulico per autoveicoli Introduzione allo studio del moto dei corpi dal punto di vista descrittivo Introduzione alla cinematica: moto descrittivo di un sistema fisico indipendentemente dalle cause che lo hanno generato La posizione di un punto materiale lungo una retta orientata Il moto di un punto materiale come cambiamento della sua posizione nel tempo Sistema di riferimento fisico I dati sperimentali in un moto rettilineo di un punto materiale La legge oraria Nota: fanno parte integrante del programma svolto i quesiti e i problemi svolti, corretti, commentati durante lo svolgimento del corso Tipologia di prova a cui gli alunni verranno sottoposti per il recupero delle insufficienze: prova scritta.

6