LICEO CLASSICO "MARIO CUTELLI"
Programma scolastico
FISICA
Anno scolastico 2014/2015 - Classe Il - Sez. C
Prof.ssa Maria Alessandra Arena
Ugo Amaldi : Le traiettorie della fis ica, da Galileo a Heisenberg Ed. Zanichelli vol.2
L'ENERGIA MECCANICA:
li lavoro
La definizione di lavoro per una forza costante
La potenza
Energia cinetica
Forza conservative e non co nservative
Energia potenziale gravitazionale
La definizione generale dell'energia potenziale
Energia potenziale elastica
La conservazione dell'energia meccanica.
LA QUANTITÀ DI MOTO E IL MOMENTO ANGOLARE
Quantità di moto
Conservazione della quantità di moto
Impulso di una forza
Gli urti
I principi della dinamica e le leggi di conservazione della quantità di moto
Urti su una retta: urto elastico; urto completamente anelastico
Gli urti obliqui
Il momento angolare
Conservazione e variazione del momento angolare .
LA GRAVITAZIONE
Le tre leggi di Keplero
La gravitazione universale : Legge di Newton e la costante G
Massa inerziale e massa gravitazionale
Il moto dei satelliti
L'energia potenziale gravitazionale
Forza di gravità e conservaz ione dell'energia meccanica.
I FLUIDI
Solidi, gas e liquidi
La pressione
La pressione nei liquidi ed il torchio idraulico
Legge di Stevino (pressione della forza peso nei liquidi)
I vasi comunicanti: liquidi omogenei e disomogenei
La spinta di Archimede ed il galleggiamento dei corpi
La pressione atmosferica
La corrente in un fluido
Portata
Equazione di continuità
Equazione di Bernoulli
Attrito nei fluidi
La caduta nell'aria: velocità limite e spinta di Archimede
LA TEMPERATURA
11 termometro e la misura della temperatura, scala Celsius e scala Kelvin
Dilatazione lineare e volumica dei solidi
Dilatazione volumica dei liquidi
Le trasformazioni di un gas
La prima legge di Guy - Lussac
La legge di Boyle
La seconda legge di Guy- Lussac
Il gas perfetto
Atomi e molecole
La mole ed il numero di Avogadro
Equazione di stato del gas perfetto
La legge di Avogadro .
IL CALORE
Calore e lavoro
Energia in transito
Capacità termica e calore specifico
Il calorimetro
Conduzione e convezione
L'irraggiamento
Il calore solare e l'effetto serra.
IL MODELLO MICROSCOPICO DELLA MATERIA
Moto browniano
Pressione del gas perfetto
La temperatura dal punto di vista microscopico
La velocità quadratica media e l'energia cinetica media
Energia interna nei gas, nei liquidi e nei solidi
I CAMBIAMENTI DI STATO
Passaggi tra stati di aggregazione
Leggi di fusione e solidificazione
Calore latente dal punto di vista microscopico
Vaporizzazione e condensazione
I rigassificatori
Il vapore saturo e la sua pressione.
Condensazione e temperatura critica
Diagramma di fase
Vapore d'acqua nell'atmosfera
La sublimazione
IL PRIMO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Scambi di energia
Cilindro pieno di un gas perfetto
Energia interna di un sistema fisico
Funzioni di stato
Grandezze estensive e intensive
Il principio zero della termodinamica
Trasformazioni reali e trasformazioni quasi statiche
Trasformazioni quasi statiche particolari : isoterma, isobara, isocora
li lavoro termodinamico
Trasformazioni cicliche e lavoro
Enunciazione del primo principio della termodinamica
Applicazioni del primo principio della termodinamica alle trasformazioni particolari.
IL SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA
Il funzionamento delle macchine termiche.
Enunciati di lord Kelvin e Rudolf Clausius del secondo principio della termodinamica.
Il rendimento delle macchine termiche.
Trasformazioni reversibili e irreversibili.
Il teorema e il ciclo di Carnot.
La macchina di Carnot e il suo rendimento.
I cicli termodinamici in un motore di automobile.
Il frigorifero come macchina termica .
ENTROPIA E DISORDINE
La disuguaglianza di Clausius.
La definizione di entropia.
L'entropia nei sistemi isolati e non isolati.
L'enunciato del secondo principio della termodinamica tramite l'entropia.
Interpretazione microscopica del secondo principio.
L'equazione di Boltzmann per l'entropia .
Il terzo principio della termodinamica.
LE ONDE ELASTICHE E IL SUONO
Onde trasversali, longitudinali, propagazione.
Lunghezza d'onda, ampiezza, periodo, frequenza, velocità di propagazione.
Caratteristiche del suono .
Eco e sue applicazioni.
Onde stazionarie.
.
Effetto Doppler e sue appl icazion i.
I RAGGI LUMINOSI
Riflessione e rifrazione della luce : irraggiamento, flusso luminoso, prima e seconda legge
della riflessione, indice di rifrazione e rifrazione.
Gli specchi e la costruzione delle immagini: specchio piano, specchio curvo, specchi sferici
di piccola apertura, costruzione delle immagini, leggi dei punti coniugati e ingrandimento
lineare.
LE LENTI, L'OCCHIO E GLI STRUMENTI OTIICI
Lenti : convergenti e divergenti, costruzione delle immagini, formula delle lenti sottili.
Occhio, macchina fotografica e cinema, microscopio e cannocchiale .
LE ONDE LUMINOSE
Interferenza della luce : costruttiva, distruttiva, esperimento di Young, misura della
lunghezza d'onda Adella luce, analisi goniometrica di A.
La diffrazione e gli spettri delle sorgenti luminose : diffrazione delle onde d'acqua e del
suono, spettro continuo e spettro a righe di emissione, colori e spettri di emissione e
assorbimento degli elementi.
LABORATORIO
- Giroscopio
- Leggi di Keplero
- Spinta di Archimede
- Esperienza con i vasi comunicanti, la capillarità
- Esperimenti di termologia e calorimetria: trasmissione del calore, dilatazione lineare e
volumica, conduzione, moti convettivi, irraggiamento
- Il calorimetro .
Il docente
Prof.ssa M . Alessandra Arena