ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "CORRIDONI - CAMPANA" 60027 OSIMO (AN) Cod. Mecc. ANIS00900Q - Cod. Fisc. 80005690427 PROGRAMMAZIONE DIPARTIMENTO DISCIPLINA: FISICA CLASSI: 3 SCIENTIFICO SEZ. A B-C DOCENTI: Prof.ssa ROSALBA BRANDONI Prof.ssa MARINA MAGINI Prof.ssa ALESSANDRA SOPRANI
MODULO: RICHIAMI DI CINEMATICA I PRINCIPI DELLA DINAMICA TEMPO: settembre-ottobre COMPETENZE CERTIFICABILI: Riconoscere i sistemi di riferimento inerziali; ricavare la legge di moto di un corpo in diversi sistemi di riferimento utilizzando le trasformazioni di Galileo; studiare il moto sotto l azione di una forza costante; applicare il terzo principio della dinamica. Le grandezze e il moto I principi della dinamica e la relatività galileiana Unità di misura; la notazione scientifica; posizione, velocità, accelerazione; grafici spazio-tempo e velocità-tempo; vettori. Il principio d inerzia; i sistemi di riferimento inerziali; il principio di relatività galileiana; la massa inerziale; il secondo principio della dinamica; il terzo principio della dinamica. discussione guidata N MINIMO DI VERIFICHE SOMMATIVE DEL MODULO 1
MODULO: LE FORZE E I MOTI TEMPO: ottobre-novembre COMPETENZE CERTIFICABILI: Descrivere un moto rettilineo rispetto a un dato sistema di applicare le equazioni del moto rettilineo uniforme e del moto uniformemente accelerato; applicare le equazioni del moto parabolico; calcolare le grandezze caratteristiche del moto circolare uniforme e del moto armonico; applicare la legge oraria del moto armonico. Le forze e i moti Grandezze scalari e grandezze vettoriali Il moto rettilineo uniforme; il moto uniformemente accelerato; il moto parabolico; il moto circolare uniforme; velocità angolare e accelerazione centripeta; la forza centripeta e la forza centrifuga apparente; il moto armonico. Versori e componenti cartesiane di un vettore; algebra dei vettori; il prodotto scalare; il prodotto vettoriale. N MINIMO DI VERIFICHE SOMMATIVE DEL MODULO 1
MODULO: APPLICAZIONI DEI PRINCIPI DELLA DINAMICA TEMPO: novembre-dicembre COMPETENZE CERTIFICABILI: Applicare i principi della dinamica per risolvere problemi sul moto rettilineo; calcolare il valore della forza-peso, determinare la forza di attrito al distacco e in movimento; determinare le condizioni di equilibrio di un corpo su un piano inclinato; calcolare il momento di una forza o di una coppie di forze; valutare l effetto di più forze su un corpo; risolvere problemi sull equilibrio dei corpi rigidi; analizzare e risolvere problemi sul moto armonico di pendoli e molle. APPLICAZIONI DEI PRINCIPI DELLA DINAMICA Il piano inclinato e le componenti della forza peso; equilibrio su un piano inclinato; le condizioni di equilibrio di un punto materiale; il vettore momento di una forza; il momento di una coppia di forze; le condizioni di equilibrio per un corpo rigido; il moto armonico di una molla; il moto armonico e il periodo di un pendolo; utilizzo del diagramma delle forze. Sommativa: verifica scritta o orale, prova strutturata o semistrutturata
MODULO: IL LAVORO E L ENERGIA - LA QUANTITA DI MOTO E IL MOMENTO ANGOLARE TEMPO: gennaio-febbraio COMPETENZE CERTIFICABILI: Determinare il lavoro di una forza costante nei vari casi; calcolare la potenza impiegata; ricavare l energia cinetica di un corpo in relazione al lavoro svolto; determinare il lavoro svolto da forze dissipative; calcolare l energia potenziale gravitazionale di un corpo e l energia potenziale elastica in un sistema oscillante; applicare il principio di conservazione dell energia meccanica; calcolare la quantità di moto di un corpo e l impulso di una forza; applicare la legge di conservazione della quantità di moto; comprendere la distinzione tra urti elastici e anelastici; analizzare casi di urti lungo una retta e di urti obliqui; applicare la conservazione del momento angolare a un sistema fisico. IL LAVORO E L ENERGIA QUANTITA DI MOTO E MOMENTO ANGOLARE Il lavoro compiuto da una forza costante; la potenza; l energia cinetica; forze conservative e forze non conservative; la definizione generale dell energia potenziale; la conservazione dell energia meccanica; conservazione dell energia totale. La quantità di moto; la conservazione della quantità di moto; l impulso di una forza; principi della dinamica e legge di conservazione della quantità di moto; gli urti su una retta; gli urti obliqui; il momento angolare; conservazione e variazione del momento angolare; il momento di inerzia.
MODULO: LA GRAVITAZIONE TEMPO: febbraio COMPETENZE CERTIFICABILI: Utilizzare le leggi di Keplero nello studio del moto dei corpi celesti; applicare la legge di gravitazione universale di Newton; distinguere tra massa inerziale e massa gravitazionale; analizzare il moto dei satelliti; comprendere le caratteristiche del campo gravitazionale; utilizzare il principio di conservazione dell energia nell analisi di moti in campi gravitazionali. LA GRAVITAZIONE Le leggi di Keplero; la gravitazione universale; massa inerziale e massa gravitazionale; il moto dei satelliti; il campo gravitazionale; l energia potenziale gravitazionale; la gravitazione e la conservazione dell energia meccanica. esercitazioni in classe e/o a casa; analisi e soluzione di problemi; Sommativa: verifica scritta o orale, prova strutturata o semistrutturata
MODULO: LA MECCANICA DEI FLUIDI TEMPO: marzo COMPETENZE CERTIFICABILI: Determinare la pressione e la forza su una superficie; eseguire conversioni fra le diverse unità di misura della pressione; risolvere problemi di fluidostatica mediante l applicazione delle leggi di Pascal, di Stevino e del principio di Archimede; risolvere problemi di fluidodinamica mediante l applicazione dell equazione di Bernoulli. MECCANICA DEI FLUIDI La pressione; la legge di Stevino; i vasi comunicanti; la spinta di Archimede; la condizione di galleggiamento, la corrente in un fluido; l equazione di continuità; l equazione di Bernoulli; l effetto Venturi; l attrito nei fluidi; la caduta in un fluido.
MODULO: LA TEMPERATURA E IL CALORE TEMPO: aprile-maggio COMPETENZE CERTIFICABILI: Conoscere la definizione operativa di temperatura e comprendere la dilatazione; applicare le leggi della dilatazione termica; utilizzare le leggi degli scambi termici per determinare la temperatura di equilibrio di un sistema; definire il calore; conoscere la definizione di calore specifico e di capacità termica e applicarle nella risoluzione di problemi. LA TEMPERATURA IL CALORE Definizione operativa di temperatura; la dilatazione lineare dei solidi; la dilatazione volumica dei solidi e dei liquidi; le trasformazioni di un gas; la prima legge di Gay-Lussac; la legge di Boyle; la seconda legge di Gay-Lussac; il gas perfetto; atomi e molecole; la mole e il numero di Avogadro; l equazione di stato del gas perfetto. Calore e lavoro: la macchina di Joule; capacità termica e calore specifico; il calorimetro; le sorgenti di calore e il potere calorifico; conduzione e convezione; l irraggiamento. esercitazioni in classe e/o a casa; Sommativa: verifica scritta o orale, prova strutturata o semistrutturata
MODULO: IL MODELLO MICROSCOPICO DELLA MATERIA TEMPO: maggio-giugno COMPETENZE CERTIFICABILI: Conoscere la teoria cinetica dei gas e la definizione cinetica dei concetti di pressione e di temperatura; determinare la temperatura di un gas, nota la sua velocità quadratica media; applicare la relazione fra pressione e velocità quadratica media. I GAS E LA TEORIA CINETICA I moti browniani; la pressione del gas perfetto; la temperatura dal punto di vista microscopico; la velocità quadratica media; la distribuzione di Maxwell; l energia interna; l equazione di stato di Van der Waals per i gas reali; gas, liquidi e solidi.