ANNO SCOLASTICO 2015-2016 CLASSE 1 LB DISCIPLINA: FISICA DOCENTE: Romio Silvana A. PROGRAMMA Le misure delle grandezze. Introduzione alla fisica: la Fisica come scienza, limiti e validità di una teoria scientifica. I modelli. Il metodo sperimentale. Definizione di grandezza fisica. Grandezze fisiche fondamentali e derivate. Esempi. Il Sistema Internazionale di misura. L analisi dimensionale delle grandezze fisiche. Multipli e sottomultipli. La notazione scientifica e l ordine di grandezza Gli strumenti di misura. Stime e misure. Il valore più probabile e l incertezza nelle misure. Portata e sensibilità. La dispersione delle misure. Errore assoluto e relativo. Errore percentuale. Possibili cause di errore nelle misure. Accordo entro l errore. Analisi dei dati: calcolo del valore medio, incertezza massima, semidispersione. Approssimazioni e cifre significative. Il risultato della misura. Propagazione degli errori: somma, differenza, prodotto e divisione di una misura per un numero. Operazioni con le cifre significative: somma e differenza di misure, prodotto e divisione di una misura per un numero prodotto e quoziente di misure. Misure dirette e misure indirette Statistica. Variabili aleatorie, popolazione, unità statistiche. Distribuzioni di frequenze. Tabelle e grafici in base alla tipologia di variabile: areogrammi, ortogrammi, istogrammi. Misure della tendenza centrale e della variabilità. Frequenza relativa, percentuale e cumulata. Le relazioni tra grandezze. Richiami sulle equazioni. Formule inverse. Le proporzioni. Diagrammi cartesiani: la rappresentazione grafica dei dati sperimentali. La proporzionalità: diretta, inversa, quadratica diretta e quadratica inversa. I vettori e le forze. Le grandezze scalari e vettoriali. Operazioni tra vettori: somma, differenza, prodotto per uno scalare. Componenti cartesiane di u vettore. Somma vettoriale per componenti. Il peso e la massa. Forza elastica in funzione dell allungamento: legge di Hooke. La costante elastica di una molla. Problemi di applicazione. Esperienze di laboratorio (con relativa relazione): Misure dirette e indirette: misura della lunghezza del proprio banco. Verifica della legge di Hooke. COMPITI i. Tutte le verifiche scritte eseguite in classe (vedi allegato 1 in fondo al presente documento) ii. Problemi dal libro di testo in adozione: Capitolo 1: Test pag. 26 e 27; quesiti pag. 27; problemi 3, 4, 10, 13, 17, 18, 23, 26, 29, 32, 36. Capitolo 2: Test pag. 62; quesiti pag. 63; problemi 4, 6, 10, 12, 15, 18, 23, 25 Capitolo 3: Test pag. 96 dal numero 1 al numero 15 compresi; quesiti pag. 97 dal numero 1 al numero 11 compresi; problemi 3, 10, 12, 17, 18, 22, 24, 29, 32, 34, 37, 38, 41, 44, 47, 53, 54. N.B. Gli studenti promossi senza debito e senza lettera di aiuto possono svolgere il 50% degli esercizi indicati. Si consiglia di svolgere i compiti in un apposito quaderno che sarà consegnato al docente all inizio del nuovo anno scolastico. Appendice 1: Verifiche scritte Verifica 30/10/2015 ACHTUNG BABY!!!! Tutte le risposte vanno giustificate (con argomentazioni oppure calcoli). EEssere sintetici in tali giustificazioni. Il punteggio massimo del problema viene attribuito solo se la risposta e la giustificazione sono corrette. Problema 1 Il contenuto emoglobinico corpuscolare medio (MCH) indica la quantità di emoglobina contenuta in media in un globulo rosso. I valori normali oscillano tra 27 e 34 picogrammi (www.italiasalute.it).
i.- Esprimere i valori normali del MCH in notazione scientifica (utilizzare 2 cifre significative) ii.- indicare l ordine di grandezza iii.- esprimere i valori normali di MCH utilizzando l unità di misura del SI Problema 2 La sideremia è la concentrazione di ferro (Fe) nel sangue. I valori normali nella donna oscillano tra 20 e 140 g per dl [ g/dl]. i.- rappresentare i valori normali di oscillazione della sideremia nel sistema SI ii.- quali sono valori normali di oscillazione della sideremia in 1 l? Problema 3 Per stabilire se un soggetto adulto è in sovrappeso viene utilizzato un indice detto Body Mass Index (indice di massa corporea, BMI) definito come il peso (in kg) diviso il quadrato della altezza (in m). Si considera normopeso un soggetto adulto avente un BMI compreso tra 18.5 e 24.9 kg/m 2. Considerando un soggetto adulto avente un BMI di 10.0 kg/m 2 : i.- quante cifre significative ha questa misura? ii.- la misura è rappresentata usando la notazione scientifica? Se no, usare tale rappresentazione Problema 4 Tornando al problema precedente, quale dovrebbe essere il peso minimo di un soggetto alto 175 cm per essere considerato sovrappeso? Esprimere tale peso nel sistema SI Verifica 11/01/2016 Nei quesiti Q1 a Q4 indicare con una crocetta la risposta esatta scrivendo la giustificazione nello spazio predisposto. Ogni quesito può avere più risposte esatte. Per correggere la risposta scrivere NO di fianco alla risposta errata e segnare con una crocetta la nuova risposta. Il bianchetto NON può essere utilizzato. Tutti i calcoli possono essere eseguiti a mano. Riportarli sul retro dei fogli. Nei quesiti Q5 a Q9 scrivere la risposta corretta negli spazi predisposti. Risposte e giustificazioni devono essere sintetiche!!! Q1) Indicare quali delle seguenti grandezze sono riscritte in notazione scientifica, assumendo 3 cifre significative ed arrotondando correttamente: 0.00710 m =7.10 * 10-3 m 12.060 kg = 1.206 * 10 1 kg 451 m = 4.51 * 10 3 m 8.00 km = 8 km 0.00003593 s = 3.60 * 10-5 s Q2) Supponendo che tutte le cifre dei numeri nell operazione 1.30 * 10.00 * 0.040 siano significative, indicare quale dei seguenti risultati ha il corretto numero di cifre significative 0.52 0.520 5.20 5.202 Q3) La misura della massa di un laptop è (2.50±0.05)kg. Quindi: precisione della misura della massa del laptop = 0.02 precisione della misura della massa del laptop = 0.02 kg precisione della misura della massa del laptop = 20% precisione della misura della massa del laptop = 0.2 Q4) Indicare la risposta corretta giustificando
L errore assoluto è uguale alla sensibilità dello strumento utilizzato per la misurazione se la semidispersione risulta maggiore della sensibilità L errore assoluto è sempre uguale alla sensibilità dello strumento utilizzato per la misurazione L errore assoluto è uguale alla sensibilità dello strumento utilizzato per la misurazione se la semidispersione risulta minore della sensibilità L errore relativo è uguale alla sensibilità dello strumento utilizzato per la misurazione se la semidispersione risulta minore della sensibilità Completare le frasi nei quesiti seguenti: Q5) L ordine di grandezza della misura 3.7 * 10-5 m è uguale a perché.. Q6) L unità di misura del volume nel SI è. Q7) la misura 3.7 * 10-5 m è uguale a micrometri perché.. Q8) Date le misure (valore attendibile ed errore assoluto) dello spazio (misurato in metri) percorso da un soggetto e del tempo (misurato in secondi) impiegato nel percorrerlo, indicare come vengono calcolati il valore attendibile e l errore assoluto della sua velocità media (definita come spazio percorso diviso tempo impiegato) completando le seguenti domande: il valore attendibile della velocità viene calcolato come per le velocità l errore che può essere calcolato direttamente da queste misure è.. l errore relativo della velocità viene calcolato come l errore assoluto della velocità viene calcolato come.. Verifica 18/03/2016 Problema 1: i. Il seguente grafico rappresenta le percentuali di operai sul numero totale di operai della ditta ACME, per stabilimento
ii. Determinare lo stabilimento modale GIUSTIFICANDO LA RISPOSTA Nel seguente grafico vengono rappresentate le percentuali di operai che lavorano in ogni stabilimento sul totale degli operai della ditta ACME e le percentuali di cilindri prodotti da questi stabilimenti. I valori riportati sul grafico rappresentato tali percentuali. Commentare il grafico e GIUSTIFICARE LE RISPOSTE Problema 2: Che tipo di relazione esiste tra le due grandezze a [cm] e b [cm 2 ], riportate nella tabella? GIUSTIFICARE LE RISPOSTE
a [cm] b [cm 2 ] 0.5 1 1 4 1.5 9 2 16 Problema 3: Sono state rilevate le misure dei diametri di 4 cilindri nei quali è stata versata dell acqua fino a raggiungere una altezza (h) costante di 5.0 cm. Scrivere la relazione matematica tra il volume V, la altezza h e la sezione (area di base) S i. Che tipo di relazione di proporzionalità esiste tra il volume e la sezione? ii. iii. Rappresentare graficamente la relazione tra volume e la sezione Scrivere la relazione matematica tra il volume V, la altezza h ed il raggio r. Che tipo di relazione di proporzionalità esiste tra volume e raggio? Verifica 23/05/2016 i. Calcolare la massa di un bambino il cui peso sulla Terra al livello del mare è di 392 N ii. Un oggetto pesa 100 N sulla Luna. Calcolare la sua massa ed il suo peso sulla Terra. Quanto vale la sua massa sulla Luna? (g(luna) = 1.62 N/kg). iii. Rappresentare geometricamente i vettori dove i vettori sono perpendicolari e hanno rispettivamente modulo 7 cm e 5 cm. Calcolare il modulo dei due vettori risultanti. iv. Ad un libro appoggiato su di un tavolo viene applicata prima una forza di intensità 10.0 N e poi una seconda forza avente intensità 20.0 N che forma con la prima un angolo di 45. Calcolare il modulo e la direzione della forza risultante. Successivamente, una terza forza di intensità 7.0 N che forma con la prima forza un angolo di 120 viene applicata al libro. Calcolare il modulo e la direzione della nuova forza risultante. (Hint: considerare tutti gli angoli in senso anti-orario e come riferimento la prima forza) Una massa di 3 kg appesa a una molla di costante di elasticità k provoca un allungamento di 10 cm. Calcolare l allungamento della stesa molla quando si appende da essa e nello stesso luogo una massa pari ai 3/5 della prima. Pavia, 17/06/2016 L insegnante: FTO Silvana A. Romio