PERCORSO FORMATIVO DEL 3 ANNO - CLASSE 3 A L LSSA A. S. 2015/2016 Tempi Moduli Unità /Segmenti MODULO 0: Ripasso e consolidamento di argomenti del biennio MODULO 1: Il moto dei corpi e le forze. (Seconda parte). 1.1 Il moto parabolico e i moti del proiettile 1.2 Il moto curvilineo e il moto circolare 1.3 Il moto armonico MODULO 2 : 2.1 La conservazione dell energia meccanica 2.2 La conservazione della massa e della I principi di conservazione 2.3 La conservazione del momento della MODULO 3 : Il moto dei pianeti. La Gravitazione 3.1 Il moto dei corpi celesti: da Platone a Keplero 3.2 La gravità e il moto dei pianeti: da Newton ad Einstein
Moduli didattici del 3 anno MODULO 1: IL MOTO DEI CORPI E Le FORZE (seconda parte) N Contenuti delle Unità/Segmenti Obiettivi didattici: cognitivi, metodologici, operativi 1.1 Il moto parabolico e i moti del proiettile Le funzioni circolari seno, coseno e tangente. L angolo radiante e la misura in radianti degli angoli. I moti nel piano e i vettori. Il calcolo vettoriale. Prodotto scalare e vettoriale. Il principio di indipendenza dei moti. Composizione dei moti e traiettoria di un proiettile. Moto di un proiettile lanciato con velocità orizzontale. La gittata del proiettile. Moto di un proiettile lanciato con angolo di tiro qualunque. L angolo di gittata massima. Esercizi ed applicazioni. 1.2 Il moto circolare Il moto circolare uniforme. Velocità tangenziale e velocità angolare. L accelerazione centripeta. La forza centripeta e la dinamica del moto circolare. Il moto sei satelliti. Il moto su una traiettoria curva. L accelerazione totale. Esercizi ed applicazioni. 1.3 Il moto armonico Moto circolare e moto armonico. Grafico spazio-tempo del moto armonico. Spazio, velocità e accelerazione nel moto armonico. Le leggi del moto armonico con le funzioni goniometriche. Esempi di moto armonico: oscillatore inerziale. Esercizi ed applicazioni. Conoscere il significato di grandezza scalare e vettoriale. Conoscere il significato di periodo, frequenza, velocità tangenziale, velocità angolare e accelerazione centripeta. Conoscere le equazioni del moto circolare. Conoscere le caratteristiche del moto su traiettoria curva. Operare con i vettori e il calcolo vettoriale. Operare con le funzioni goniometriche. Calcolare periodo, frequenza, velocità tangenziale, angolare e accelerazione, spazi percorsi e tempi in un moto circolare e risolvere particolari applicazioni. Calcolare le componenti tangenziale e centripeta della velocità e dell accelerazione di un corpo in moto su traiettoria curva. Conoscere le caratteristiche del moto di un proiettile. Conoscere il significato di forza centripeta e di forza centrifuga e la loro differenza. Conoscere la dinamica del moto dei satelliti. Conoscere le caratteristiche del moto armonico di una molla e di un pendolo. Conoscere le caratteristiche della forza di attrito. Risolvere applicazioni relative al moto dei proiettili. Risolvere applicazioni sul moto circolare utilizzando il concetto di forza centripeta. Risolvere applicazioni relative al moto dei satelliti. Risolvere problemi relativi al moto armonico.
MODULO 2: I PRINCIPI DI CONSERVAZIONE N Contenuti delle Unità/Segmenti Obiettivi didattici: cognitivi, metodologici, operativi 2.1 La conservazione della massa e della La legge di conservazione della massa. La legge di conservazione della quantità di moto in un sistema isolato. Il teorema del impulso. La conservazione della e i principi della dinamica. La conservazione dell energia cinetica. Urti elastici e urti anelastici lungo una retta. Urti in un piano. Il centro di massa di un corpo. Studio del moto del centro di massa. Esercizi ed applicazioni. 2.2 La conservazione del momento della Il momento della. Il principio di conservazione del momento della. La seconda legge di Keplero e le forze centrali. Il momento di inerzia di un corpo. Legame tra momento meccanico e momento angolare. Leggi della dinamica rotazionale. Corrispondenza tra moto rettilineo e moto rotatorio. Esercizi ed applicazioni. 2.3 La conservazione dell energia meccanica L energia: una grandezza che si conserva. L energia cinetica e l energia potenziale. La relazione tra forza ed energia: il lavoro. Calcolo del lavoro. Il lavoro di una forza variabile. Il lavoro di una forza 1- Conoscere il significato e l ambito di validità della legge di conservazione della massa. Conoscere il significato di impulso, di e di sistema isolato. Conoscere il significato e l importanza della legge di conservazione della e il suo ambito di validità. Saper ricavare la legge di conservazione della dai principi della dinamica. Conoscere la differenza tra un urto elastico e uno anelastico. Conoscere le leggi relative agli urti in un piano. Conoscere il significato e le proprietà del centro di massa. Quadro storico e problematiche della scoperta delle leggi di conservazione della massa e della. Risolvere problemi dinamici utilizzando i concetti di impulso e di. Applicare la legge di conservazione della per risolvere problemi sulle interazioni tra i corpi.calcolare la posizione del centro di massa. 2- Conoscere la definizione e il significato del momento della e le sue applicazioni. Conoscere la legge di conservazione del momento della quantità di moto e il suo ambito di validità. Relazione tra la seconda legge di Keplero e la conservazione del momento della di un pianeta. Conoscer il significato di forza centrale. Conoscere il significato di momento d inerzia. Analogie e corrispondenze tra moto rettilineo e moto rotatorio.
elastica. La potenza e le applicazioni.. Forze conservative e definizione generale di energia potenziale. La legge di conservazione dell energia meccanica e le sue formulazioni. Forze non conservative. L energia cinetica nel moto rotatorio. Esercizi ed applicazioni. Risolvere problemi descrivibili con il momento della. Applicare la legge di conservazione del momento della in problemi di moto rotatorio. Applicare il momento d inerzia. 3- Conoscere il significato di lavoro, energia cinetica, potenziale, potenza. Significato di forza conservativa e non conservativa. Le grandezze nel moto rotatorio. Conoscere la legge di conservazione dell energia meccanica e il suo ambito di validità. Significato di energia potenziale di un corpo in un campo gravitazionale. Significato di velocità di fuga di un corpo in un campo gravitazionale. Utilizzare correttamente i concetti e le definizioni di lavoro, energia cinetica, energia potenziale e potenza nella risoluzione di vari problemi. Applicare il concetto di forza conservativa e di forza non conservativa. Calcolare l energia cinetica di un corpo rigido in moto rotatorio. Risolvere problemi di meccanica applicando la legge di conservazione dell energia.
MODULO 3: IL MOTO DEI PIANETI. LA GRAVITAZIONE N Contenuti delle Unità/Segmenti Obiettivi didattici: cognitivi, metodologici, operativi 3.1 Il moto dei corpi celesti: da Platone a Keplero Il moto delle stelle e dei pianeti: le osservazioni astronomiche. I modelli eliocentrici. Keplero e il problema delle orbite dei pianeti. 3.2 La gravità e il moto dei pianeti: da Newton ad Einstein La gravità prima di Newton. La deduzione della legge di gravitazione universale. La sintesi newtoniana. La costante di gravitazione universale e l accelerazione di gravità. Il moto dei satelliti. Satelliti geostazionari e il GPS. Determinazione della massa dei corpi celesti. Massa inerziale e massa gravitazionale. Esercizi ed applicazioni. 1- Conoscere i principali moti dei corpi celesti e i modelli utilizzati per la loro spiegazione. Conoscere le caratteristiche e l evoluzione dei modelli geocentrici e dei modelli eliocentrici. Conoscere le nuove scoperte astronomiche dei secoli XVI e XVII. Conoscere le leggi di Keplero. Utilizzare le leggi di Keplero per calcolare i periodi di rivoluzione e i raggi delle orbite dei pianeti del sistema solare. 2- Conoscere il concetto di gravità e la sua evoluzione. Differenze tra la visione antica e la visione moderna della gravità. Conoscere il problema del moto dei pianeti così come si poneva ai tempi di Newton. Conoscere la legge di gravitazione universale e ricavarla a partire dalle leggi di Keplero e dalle leggi del moto circolare. Conoscere il significato della Costante di Gravitazione Universale e la nuova interpretazione dell accelerazione di gravità.
Ore settimanali: 3 Libro di testo: L Amaldi per i licei scientifici.blu (vol. 1) _ Ugo Amaldi _ Zanichelli Prof. Angelo Frongia