LICEO SCIENTIFICO STATALE “FILIPPO LUSSANA” BERGAMO PROGRAMMA DI FISICA classe 2U Anno Scolastico 2013 - 2014 Insegnante Laura Brena 1. LE GRANDEZZE VETTORIALI Grandezze scalari e vettoriali; gli spostamenti come esempio di grandezze vettoriali. Le operazioni con i vettori: somma di due vettori (metodo punta-coda e metodo del parallelogramma); differenza tra due vettori; prodotto di un vettore e di uno scalare. Scomposizione di un vettore secondo due direzioni ortogonali; le funzioni seno, coseno, tangente di un angolo; somma di due vettori con il metodo delle componenti. Dalle componenti di un vettore a modulo e intensità (la funzione arcotangente). 2. L’EQUILIBRIO NEI SOLIDI Le forze: gli effetti delle forze; strumenti di misura e unità di misura Le forze, operazioni con le forze La forza di attrito radente Condizione di equilibrio di un corpo soggetto all’azione di più forze Composizione vettoriale delle forze Equilibrio di un corpo su un piano inclinato in assenza di attrito La misura della forza di attrito radente sul piano e sul piano inclinato. Le leve Equilibrio di un corpo su un piano inclinato in assenza e in presenza di attrito Braccio e momento di una forza Equilibrio rispetto alla rotazione Coppia di forze Le macchine semplici: leve e carrucole Baricentro di un corpo e stabilità dell’equilibrio. Attività sperimentali e di laboratorio: Composizione delle forze La forza attrito Le leve 3. LA PRESSIONE E L'EQUILIBRIO DEI FLUIDI Definizione di pressione e condizione di equilibrio di un fluido in assenza di forze esterne. Unità di misura della pressione. Pressione idrostatica e legge di Stevino. Principio di Pascal, torchio idraulico. Vasi comunicanti. Pressione atmosferica e sua variazione con la quota; esperienza di Torricelli. La spinta di Archimede. Attività sperimentali e di laboratorio: Esperienze di idrostatica: uso del manometro differenziale (tubo a U contenente mercurio) per la misura della pressione idrostatica a diversi livelli di profondità; paradosso idrostatico; esperienza di Torricelli; spinta di Archimede; bilancia idrostatica; diavoletto di Cartesio; arganello idraulico. Esperienze di aerostatica: il vuoto pneumatico (campana di vetro collegata ad una pompa): vacuometro, baroscopio, emisferi di Magdeburgo. La spinta di Archimede: dipendenza dal volume e indipendenza dalla massa dell’oggetto immerso. 4. L’OTTICA GEOMETRICA Ipotesi sulla natura della luce. Formazione delle ombre, propagazione rettilinea della luce. La riflessione della luce; leggi della riflessione. La riflessione sugli specchi curvi. La rifrazione della luce; leggi della rifrazione. Riflessione totale. Bergamo, 7 Giugno 2014 L’insegnante _________________ I rappresentanti degli studenti ___________________________ ______________________________ INDICAZIONI PER IL LAVORO ESTIVO DI FISICA classe 2 U anno scolastico 2013-2014 Gli studenti non promossi a giugno con giudizio sospeso e insufficienza in Fisica o lettera di aiuto in Fisica devono, tranne diversa scelta della famiglia, seguire i corsi di recupero organizzati dalla scuola; successivamente lo studente dovrà effettuare una verifica scritta e una valutazione orale, nel caso di esito positivo, in sede di integrazione dello scrutinio finale verrà ammesso alla frequenza della classe successiva. In preparazione alle prove di verifica di Settembre, come lavoro estivo, si devono risolvere tutti gli esercizi che si trovano in ESERCIZI E VERIFICHE 2U: Verifiche_Fisica_2 e Settembre_Fisica_2 Gli studenti promossi a giugno con voto maggiore o uguale a 6 devono leggere un libro a scelta. (solo la scelta è libera) Relativamente al libro scelto si richiede: un’analisi sintetica del libro che indichi l’argomento (o gli argomenti trattati) e quali di questi siano relativi alla Matematica. I motivi per cui hai trovato interessante/non interessante il libro N.B. i file con gli esercizi si trova anche in dropbox nella cartella della classe dove potete trovare anche altri esercizi Libri consigliati: Partha Ghose Dipankar Home “ Il diavoletto di Maxwell La fisica nascosta nella vita quotidiana” ed Dedalo Il volume propone un centinaio di facilissimi “esperimenti” che rendono la Fisica attreente e famigliare perché la riscoprono in tanti piccoli eventi della vita quotidiana che sono sotto gli occhi di tutti...scoprirete con stupore che si può far bollire l'acqua in una pentola di carta, rendere invisibile uno spillo dentro una tazza, congelare più rapidamente un liquido riscaldandolo. Lawrence Weinstein , John Adam “Più o meno quanto? L'arte di dare i numeri giusti” ed Zanichelli “La parola "spannometria" non si trova sui vocabolari. E questo è un peccato, perché il concetto racchiuso è davvero importante e dovrebbe essere studiato a scuola. La spannometria è infatti, come recita il sottotitolo di questo libro, "l'arte di fare stime sul mondo". Viviamo nell'era digitale, troviamo numeri ovunque, un paranoico direbbe che ne siamo circondati; dopo duemilacinquecento anni, sembra proprio che Pitagora abbia finalmente la sua rivincita. Eppure sembriamo assolutamente incapaci ad avere un'idea dei numeri in gioco, e accettiamo pedissequamente le stime che ci vengono propinate in modo più o meno ingenuo dai media. E dire che non è poi così difficile fare un controllo sulla plausibilità di quei dati. Non è neanche necessario connettersi a Internet e fare ricerche con Google; si possono tranquillamente fare i conti a mente, o se proprio si vuole esagerare scribacchiarli su un tovagliolino di carta, come del resto suggerito dal sottotitolo dell'edizione originale americana del libro. Weinstein e Adam, cane e gatto - pardon, fisico e matematico - hanno infatti raccolto una serie di problemi che a prima vista sembrano irrisolvibili senza andare a cercare chissà quali dati, ma il cui risultato in realtà può essere approssimato limitandosi a usare il buonsenso e conoscendo alcuni valori numerici di base, come per esempio la lunghezza dell'equatore terrestre (40000 Km) o la durata in secondi di un anno (un po' più di 30 milioni di secondi). Questi problemi sono anche noti nei paesi anglosassoni come "Problemi di Fermi", perché pare che il grande fisico fosse solito proporli ai suoi collaboratori per vedere come se la cavavano, per esempio, a stimare il numero di accordatori di pianoforte a Chicago.” Robert L. Wolke “Al suo barbiere Einstein la raccontava così Vita quotidiana e quesiti scientifici” Ed. Universale Economica Feltrinelli Vi capita spesso di scervellarvi su piccoli enigmi della vita quotidiana senza venirne a capo? Vi siete mai chiesti perché il mare è blu? O perché gli uccelli non restano fulminati sui fili dell’elettricità? E nel caso vi trovaste in un ascensore che sta precipitando se riuscirete a saltar fuori all’ultimo e salvarvi? E come mai una frusta deve produrre proprio quel particolare schiocco? I "come?" e i "perché?" non sono patrimonio esclusivo dei ragazzi e degli studenti, la curiosità scientifica non ha età, né ce l’ha la gioia del capire quando ci vengono spiegate le cose. Ecco allora una serie di divertenti spiegazioni tanto di fenomeni in cui ci si imbatte tutti i giorni, come la gravità e l’acustica, quanto di fatti straordinari, perché la scienza è dappertutto e non occorre essere Einstein per farsi delle domande sul mondo circostante. E a ciascuno la sua curiosità: il libro infatti è costruito in modo da poter essere letto in più di cento modi a partire da una qualunque delle oltre cento domande cui Wolke dà risposta con arguzia e competenza. Con l’aggiunta qua e là di qualche suggerimento di facili esperimenti domestici: provare per credere. Albert Einstein e Leopold Infeld “L’evoluzione della Fisica dai concetti iniziali alla relatività e ai quanti” Forse è un po’ presto, ma è un libro bellissimo è un’opera divulgativa, ma diventata un classico (prima o poi dovrete leggerlo) Pubblicato in inglese alla vigilia della Seconda guerra mondiale e subito proposto in traduzione, "L'evoluzione della fisica" dovette aspettare la fine del conflitto per vedere la sua pubblicazione in Italia. Da allora (1948) questo testo non ha più smesso di rappresentare un punto di riferimento obbligato per il concetto stesso di divulgazione scientifica e per la fisica in particolare. Scritto dai protagonisti assoluti della rivoluzione della fisica relativistica e quantistica, ma destinato a un pubblico di non specialisti, il libro è il testo fondativo della moderna divulgazione delle idee, la pietra di paragone di ogni altro libro di fisica, che permette di intuire la straordinaria importanza e il valore rivoluzionario della svolta della fisica del Novecento. Buone vacanze Laura Brena
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