PROGRAMMAZIONE DI FISICA 2^ LICEO SPORTIVO Libro Di o : Amaldi, L'Amaldi Blu, Zanichelli (1) e Lanotte, La Fisica dello Sport, Zanichelli (2) Gli obiettivi minimi sono indicati in nero
UDA 1 Cap.7 (1) La velocità - Descrivere il movimento. Capire perché la descrizione di un moto è sempre relativa e l importanza dei sistemi di riferimento. Creare una rappresentazione grafica spazio-tempo. Identificare il concetto di velocità mettendo in relazione lo spazio percorso e il tempo impiegato a percorrerlo. Riconoscere le relazioni matematiche tra le grandezze cinematiche spazio e velocità. moto di un corpo lungo una retta. Definire il moto rettilineo uniforme. Approfondire le diverse tipologie di grafici spazio-tempo. Utilizzare il sistema di riferimento nello studio di un moto. Rappresentare il moto di un corpo mediante un grafico spazio-tempo. Rappresentare i dati sperimentali in un grafico spazio-tempo. Definire la velocità media. Operare correttamente le equivalenze tra le diverse unità di misura della velocità. Formulare la legge oraria del moto. Formalizzare e dimostrare la legge del moto rettilineo uniforme. Interpretare e discutere diversi tipi di grafici spazio-tempo. La velocità nel moto rettilineo uniforme, pag. 165. La pendenza del grafico spazio-tempo, pag. 168. La legge del moto uniforme, pag. 170. Il grafico s-t che non passa per l origine, pag. 170. Qual è la velocità massima che può raggiungere una bicicletta a pedalata assistita?, pag. 162. Velocità del Solar Impulse, pag. 166. A spasso nello spaziotempo, pag. 173. Sistemi di riferimento, pag. 183. Da pag. Esercizio 30, pag. 177. Sulla 173 a pag. 185.
UDA 2 Cap.8 (1) L accelerazione - Introdurre, attraverso il concetto di velocità istantanea, il concetto di istante di tempo infinitesimale. Interpretare la variazione di una grandezza in un determinato intervallo di tempo. Utilizzare il concetto di variazione di una grandezza in diversi contesti della vita reale e professionale. Capire cosa comporta il metodo sperimentale di Galileo Galilei. Capire cosa rappresenta il coefficiente angolare della retta tangente al grafico spazio-tempo in un determinato istante. Definire l accelerazione media, in funzione della variazione di velocità di un corpo e del tempo necessario per ottenere quella variazione. Velocità media e velocità istantanea, pag. 187. Accelerazione e velocità, pag. 192. Legge del moto uniformemente accelerato, pag. 192. Esistono metodi per misurare lo spreco di energia nelle automobili?, pag. 186. Risparmio in frenata, pag. 196. Prova i tuoi riflessi, pag. 198. In caduta, pag. 210. Da pag. Esercizio 78, pag. 208. Sulla 198 a pag. 211. Fare esperienza e rendere Riconoscere le relazioni matematiche tra la variazione di velocità e l intervallo di tempo. moto di un corpo lungo un percorso non rettilineo. Definire il moto accelerato e il moto rettilineo uniformemente accelerato. Rappresentare i dati sperimentali in un grafico velocità-tempo. Cosa rappresenta la pendenza della retta secante che passa per due punti in un grafico velocità-tempo? Formalizzare le equazioni del moto rettilineo uniformemente accelerato con partenza da fermo e con una velocità iniziale diversa da zero. Interpretare diversi tipi di grafici velocitàtempo.
UDA 3 - Cap.9 (1) I moti nel piano Capire il modello da utilizzare per descrivere il moto di un corpo in un piano. Creare una rappresentazione grafica spazio-tempo. Studiare il moto armonico e le sue caratteristiche. Analizzare le grandezze caratteristiche di un moto circolare uniforme. Inquadrare il concetto di accelerazione all interno di un moto circolare e definire l accelerazione centripeta. concetto di velocità angolare. Individuare le grandezze caratteristiche del moto armonico. composizione dei moti e delle velocità. Operare con i vettori posizione e spostamento. Definire il vettore velocità. Definire il moto circolare uniforme. Definire il moto armonico. Indicare la relazione matematica tra la velocità istantanea in un moto circolare uniforme, il raggio della circonferenza e il periodo del moto. Definire l accelerazione di in moto circolare uniforme e discuterne le caratteristiche vettoriali. Indicare la relazione matematica tra l accelerazione centripeta, la velocità istantanea e il raggio della circonferenza. Interpretare il grafico spazio-tempo del moto armonico. Il moto circolare uniforme, pag. 215. Il vettore accelerazione, pag. 218. L accelerazione centripeta, pag. 218. Il moto armonico, pag. 220. Comporre i moti, pag. 223. Come è possibile localizzare gli animali selvatici e seguirne i movimenti?, pag. 212. Velocità di una pala eolica, pag. 217. Il risparmio delle correnti a getto, pag. 224. Chiave rotanti, pag. 225. La figura sul giradischi, pag. 234. Da pag. Esercizio 30, pag. 230. Sulla 225 a pag. 235.
UDA 4 Cap.10 (1) I principi della dinamica - Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. Analizzare i di inerzia e di sistema di riferimento inerziale. Capire cosa succede nell interazione tra corpi. Capire cosa si intende per moto perpetuo. relazione tra forze applicate e moto dei corpi. Discutere il primo principio della dinamica. Individuare la relazione matematica tra forza applicata e accelerazione subita da un corpo. Enunciare e discutere il secondo principio della dinamica. Partendo dal secondo principio della dinamica definire il concetto di massa. Enunciare e discutere il terzo principio della dinamica. Approfondimenti sulla relatività galileiana e l effetto delle forze. Mettere in relazione il moto dei corpi e le forze che agiscono su di essi. Enunciare e discutere il principio di relatività galileiana. Definire i di azione e reazione. Comprendere l affermazione secondo la quale tutti i corpi, per inerzia, tendono a muoversi a velocità costante e le sue implicazioni. Capire il funzionamento degli air-bag delle automobili. Descrivere e discutere alcune applicazioni del terzo principio della dinamica relative alla vita quotidiana e alla realtà scientifica. Valutare l importanza dell introduzione del concetto di sistema di riferimento inerziale. Il principio di inerzia, pag. 237. I sistemi di riferimento inerziali, pag. 238. La legge fondamentale della dinamica, pag. 241. La massa inerziale, pag. 244. Il principio di azione e reazione, pag. 245. Come si alimentano gli astronauti dell ISS e come viene smaltita la loro spazzatura? pag. 236. Il moto perpetuo, pag. 248. Cotto o crudo?, pag. 249. Un dito nell acqua, pag. 257. Da pag. Esercizio 42, pag. 253. 249 a pag. Esercizio 67, pag. 259. 257. Sulla
UDA 5 Cap.11 (1) Le forze e il movimento - moto di caduta dei corpi. relazione tra forzapeso e massa e le loro caratteristiche. Comprendere il concetto di velocità limite. Capire la differenza tra massa inerziale e di massa gravitazionale. Formalizzare le equazioni del moto in caduta libera con partenza da fermo. discesa di un corpo lungo un piano inclinato. moto di oggetti lanciati verso l alto, in direzione orizzontale e in direzione obliqua. Analizzare l effetto dell aria sul moto dei proiettili. fenomeno dell attrito viscoso. Definire l accelerazione di gravità. Spiegare la differenza tra forza-peso e massa anche con i riferimenti alle loro unità di misura. Descrivere il moto di caduta nell aria. Rappresentare graficamente e algebricamente le forze che agiscono su un corpo che scende lungo un piano inclinato. Discutere il moto dei proiettili lanciati con velocità iniziale verso l alto, in direzione orizzontale e in direzione obliqua. Formalizzare le equazioni del moto parabolico e applicarle correttamente nella risoluzione dei problemi proposti. Definire la forza centripeta e ricavare la sua espressione matematica. Dimostrare che è possibile utilizzare un pendolo per misurare l accel. di gravità. La forza-peso e la caduta libera, pag. 260. La massa e il peso, pag. 260. Il moto su un piano inclinato, pag. 263. Il moto dei proiettili, pag. 264. La forza centripeta, pag. 267. Il moto armonico di una molla, pag. 269. Il pendolo, pag. 269. Quali impianti sono allo studio per sfruttare la forza del vento in alta quota?, pag. 260. Piccole oscillazioni, pag. 2473. Prendere la mira, pag. 282. Da pag. Esercizio 19, pag. 273 a pag. 276. 285. Sulla
UDA 6 Cap.12 (1) L energia - Comprendere e valutare le scelte scientifiche e tecnologiche che interessano la società in cui vive. Capire la relazione tra la definizione fisica di lavoro e il vocabolo lavoro utilizzato nel linguaggio quotidiano Capire la relazione tra lavoro compiuto e tempo impiegato. Mettere in relazione la massa di un corpo e la velocità a cui si sta muovendo. lavoro utile quando forza e spostamento sono paralleli, antiparalleli e perpendicolari. Capire quali sono i modi per ottenere lavoro. Definire l energia cinetica e analizzare il teorema dell energia cinetica. lavoro della forza-peso e definire l energia potenziale gravitazionale. Introdurre il concetto di energia meccanica totale di un sistema ed enunciare il principio di conservazione dell energia meccanica totale. Discutere le trasformazioni di energia. Valutare l importanza delle leggi di conservazione Definire il concetto di lavoro scientifico. Definire il concetto di potenza. Definire le grandezze fisiche quantità di moto di un corpo e impulso di una forza. Presentare e discutere esempi specifici di forza e spostamento paralleli, antiparalleli e perpendicolari. Mettere in relazione l energia e la capacità di un sistema di compiere lavoro. Indicare la relazione matematica tra l energia cinetica di un corpo, la sua massa e la sua velocità. Mettere in relazione il lavoro e la variazione di energia cinetica. Discutere la relazione tra l energia potenziale gravitazionale di un corpo, la sua massa e la sua altezza rispetto a un livello di riferimento. Formalizzare l espressione dell energia potenziale elastica. Il lavoro di una forza costante, pag. 289. La potenza, pag. 290. L energia cinetica, pag. 293. L energia potenziale, pag. 294. La conservazione dell energia meccanica, pag. 297. La conservazione dell energia totale, pag. 299. Qual è l altezza massima delle torri eoliche installate in Europa?, pag. 286. Risparmio nelle stazioni, pag. 298. Fonti di energia e inquinamento termico, pag. 300. Le trasformazioni di energia, pag. 300. Da un urto all altro, pag. 301. Quale pesa di più?, pag. 312. Da pag. 301 a pag. 313. Esercizio 69, pag. 311. Sulla
UDA 7 Cap. 13. (1) La temperatura e il calore Capire la differenza tra le sensazioni tattili (caldo, freddo) e la misura scientifica della temperatura. Rilevare il fenomeno della dilatazione termica. Indicare i mezzi di trasmissione del calore. Enumerare gli stati di aggregazione della materia. comportamento di una sbarra soggetta a riscaldamento e a raffreddamento. comportamento di una sfera soggetta a riscaldamento e a raffreddamento. relazione tra calore e lavoro. relazione tra la quantità di calore fornito a un corpo e la variazione della sua temperatura. funzionamento di un calorimetro delle mescolanze. Analizzare i passaggi tra stati di aggregazione. Discutere il diagramma di fase. Descrivere il funzionamento di termoscopi e termometri. Definire il concetto di temperatura. Discutere la differenza tra calore e temperatura. Identificare il calore come forma di energia in transito. Formalizzare la legge di dilatazione lineare dei solidi. Formalizzare la legge di dilatazione volumica dei solidi e discutere anche il comportamento anomalo dell acqua. Descrivere e discutere l esperimento del mulinello di Joule. Definire la capacità termica di un corpo e il calore specifico di una sostanza. Formalizzare l equazione fondamentale della calorimetria. Formalizzare le equazioni matematiche relative ai passaggi tra stati di aggregazione. Definire il concetto di calore latente. Termometri e termoscopi, pag. 314. La dilatazione termica lineare, pag. 316. Energia, calore e lavoro, pag. 319. Capacità termica e calore specifico, pag. 320. Fusione e solidificazione, pag. 324. Vaporizzazione e condensazione, pag. 324. Quali politiche sta attuando l Europa per arginare il fenomeno del riscaldamento globale?, pag. 314. Oceani e riscaldamento globale, pag. 321. Il calore solare e l effetto serra, pag. 324. Centrale Archimede, pag. 326. L acqua shakerata, pag. 330. Ferro contro legno, pag. 339. Da pag. 330 a pag. 342. Esercizio 28, pag. 334. Sulla
Dalle indicazioni nazionali Traguardi formativi Indicatori Esercizi Trasversale a tutte le unità: LA FISICA DELLLO SPORT o (2) L apprendimento della Fisica nell indirizzo sportivo avverrà in stretto collegamento con gli insegnamenti di «Scienze motorie e sportive» e di «Discipline sportive», con l obiettivo di favorire l approfondimento delle tematiche concernenti la cinematica, la meccanica e la statica. Ogni capitolo ripercorre la storia di uno sport, dalle Olimpiadi degli antichi Greci fino agli ultimi record, per capire come è cambiata la tecnica e come sono migliorate le prestazioni.. Comprendere la presenza della fisica e delle sule leggi nello sport: la conservazione dell energia nel salto con l asta, le leggi delle leve nel canottaggio, il moto uniformemente accelerato nello sci, la legge di Archimede nell equilibrio di una barca a vela, ecc In ogni capitolo un esercizio svolto mostra il procedimento per calcolare velocità, masse e forze nelle prestazioni sportive, per poi esercitarsi da soli con esercizi simili.