TFA 2014/2015
CLASSE A059
SCIENZE MATEMATICHE, CHIMICHE, FISICHE E NATURALI
NELLA SCUOLA SECONDARIA DI I GRADO
Candidato :
Lorenza Scollo
Matricola
S84000075
Contesto:
Il presente percorso didattico si rivolge ad una classe II della scuola secondaria di I grado
Traguardi per lo sviluppo delle competenze.
 L’alunno esplora e sperimenta lo svolgersi dei più comuni fenomeni, ne immagina e ne verifica le
cause; ricerca soluzioni ai problemi, utilizzando le conoscenze acquisite.
 Sviluppa semplici schematizzazioni e modellizzazioni di fatti e fenomeni ricorrendo, quando è il
caso, a misure appropriate e a semplici formalizzazioni.
Obiettivi disciplinari:
 Acquisire il concetto di forza
 Comprendere la natura vettoriale delle forze
 Trovare la risultante di più forze applicate allo stesso corpo
 Saper utilizzare strumenti di misurazione della forza
 Acquisire gli strumenti di calcolo necessari allo svolgimento di semplici esercizi
 Scoprire forze specifiche che agiscono su noi e sul nostro pianeta
Obiettivi trasversali:
 Utilizzare i concetti fisici fondamentali quali peso, massa, forza, in varie situazioni di esperienza
Prerequisiti:
 Differenza tra grandezze scalari e vettoriali
 Operazioni con i vettori
 Conoscenza del concetto di proporzionalità tra due grandezze
 Cinematica: il moto rettilineo
Scelte metodologiche:
 Lezione dialogata con il supporto di una presentazione
 Semplici esperienze laboratoriali
Cosa fa una Forza
Arresta o fa cambiare
velocità/direzione agli
oggetti in movimento
Fa muovere gli oggetti che sono
fermi
Cambia la forma
degli oggetti che
non si possono
muovere
La forza è una GRANDEZZA FISICA
VETTORIALE che si manifesta
nell’interazione di due o più corpi
I vettori sono individuati da…
VERSO
DIREZIONE
PUNTO DI
APPLICAZIONE
INTENSITA’
……si deve valutare qual è l’effetto totale,
cioè la FORZA RISULTANTE.
Primo caso:
 stessa direzione
 stesso verso
Secondo caso:
 Stessa direzione
 Verso opposto
Terzo caso:
 Direzione
diversa
In questo caso la forza risultante è data dalla
diagonale del parallelogramma che ha per lati le
due forze iniziali.
COSTRUIAMO UN DINAMOMETRO
Abbiamo bisogno di
 supporto con gancio;
 molla a spirale;
 masse campione;
 cartoncino e carta
millimetrata.
Come procedere
1. Appendi la molla al gancio del supporto.
2. Incolla la carta millimetrata sul cartoncino e collocalo dietro la molla.
3. Traccia sul cartoncino una linea dove arriva l’estremità inferiore della
molla.
4. Appendi alla molla una massa nota, per esempio di 50 g, e segna sul
cartoncino la linea corrispondente all’allungamento.
5. Ripeti il procedimento con masse di 100 g, 150 g, 200 g,e così via.
6. A questo punto il dinamometro è tarato.
Vogliamo ora misurare la forza necessaria per
spostare la nostra macchinina: attacchiamo al
modellino il dinamometro e tiriamo…
Quanto misurerà la forza necessaria a
spostare due macchinine?
Le forze si misurano con una unità di misura chiamata NEWTON (N). La
grandezza di una forza dipende da due cose: la massa e l’accelerazione dell’
oggetto. Maggiori sono la massa e l’accelerazione, maggiore è la forza
applicata.
Se la forza raddoppia,
anche l’accelerazione
raddoppia.
Se la massa è doppia,
l’accelerazione diventa la
metà.
Una forza determina un’accelerazione che è
--- direttamente proporzionale --- alla forza stessa e
--- inversamente proporzionale --- alla sua massa.
F= m·a
Ritornando al newton
Il Newton è definito come la forza che agendo su una massa di
un kg provoca un’accelerazione di 1 m/sec2.
Paolo spinge un carrello della spesa che ha una massa di 10Kg. Il
carrello sotto l’azione della forza esercitata acquista
un’accelerazione pari a 1,2 m/s2. Calcola l’intensità della forza
applicata da Paolo.
Lo stesso carrello viene adesso spinto anche da Giulia e insieme
applicano una forza di intensità doppia alla precedente. Quale
accelerazione acquisterà il carrello?
Massa e peso sono due cose ben diverse:
La massa è la quantità di materia di un oggetto e
rimane sempre la stessa, ovunque si trovi
l’oggetto.
Il peso invece è una forza, la forza con cui la
massa viene attirata dalla Terra.
La forza di gravità
La forza di gravità
La forza di gravità è la
forza di attrazione con cui
qualunque oggetto è
attirato e attira tutti gli altri
per il solo fatto di avere
una massa, cioè di essere
fatto di una certa quantità
di materia.
La forza di gravità è stata capita per la prima
volta nel 1684 da Isaac Newton.
La forza di gravità
È grazie alla forza di gravità
che sulla Terra non si vola,
ma si cammina attaccati al
suolo. È grazie ad essa che
le cose, se non stanno
appoggiate su un piano o
appese a un gancio, cadono
a terra.
La forza di gravità
Ma è anche grazie ad
essa che la Terra non
è libera
nell’universo, ma è
attirata dal Sole, e gli
gira intorno senza
sosta, come tutti gli
altri pianeti del
sistema solare. La
forza di gravità è ciò
che dà forma
all’universo!
Da cosa dipende la forza di
gravità?
La forza di attrazione
gravitazionale che ci
tiene tutti attaccati ben
saldi alla Terra viene
dall’enorme massa della
Terra.
Da cosa dipende la forza di
gravità?
Quindi non solo la Terra ci attira verso di sé,
ma qualunque oggetto attira tutti gli altri verso
di sé. Ciò che fa la differenza, però, è la
quantità di massa.
Da cosa dipende la forza di
gravità?
Oltre che dalla massa, la
forza di gravità dipende
dalla distanza. Minore è la
distanza tra due oggetti
che si attraggono,
maggiore è la forza di
attrazione che li attrae.
Quindi, la Terra attira la Luna molto più
intensamente di quanto non attiri, ad esempio,
il pianeta Marte, che è molto più lontano.
..ritornando alla massa e peso
Il peso cambia, quindi, a
seconda di dove l’oggetto si
trova rispetto al centro della
Terra. Via via che la distanza
cresce, il peso diminuisce.
Quindi, al mare pesiamo di più
che in montagna, perché la vetta
di una montagna è più lontana
del mare dal centro della Terra,
dove l’attrazione gravitazionale
è più forte.
..ritornando alla massa e peso
Se poi ti trovassi sulla
Luna, il tuo peso
sarebbe ancora minore.
La forza di attrazione
gravitazionale della
Luna, infatti, è minore
di quella della Terra,
perché la sua massa è
minore.
Completano il percorso didattico:
 I principi della dinamica
 L’equilibrio dei corpi sospesi e appoggiati
Gli argomenti suddetti verranno trattati nelle prossime lezioni
VERIFICA
1. La forza complessiva applicata da più forze ad un corpo è
detta:
A. prodotto delle forze;
B. risultante;
C. somma delle forze;
D. risultato.
2. Individua quali tra i seguenti effetti è provocato da una
forza (più di una risposta):
A. aumento del peso di un corpo;
B. arresto di un oggetto in movimento;
C. messa in moto di un corpo;
D. deformazione di un corpo.
E. aumento della massa di un corpo
3.
4.
Qual è l'unità di misura della forza?
A. Il chilogrammo;
B. i metri al secondo;
C. il Newton;
D. l'Archimede.
Che cos’è il DINAMOMETRO? Com’è fatto ?
____________________________________________________________
5.
Il peso di un corpo misura:
A. la quantità di materia che lo forma;
B. la forza di gravità con cui esso viene attratto verso il
centro della Terra;
C. la sua massa;
D. il suo volume.
6. La forza di gravità di un corpo
A. aumenta all'aumentare della distanza del corpo dal
centro della Terra;
B. diminuisce al diminuire della distanza del corpo dal
centro della Terra;
C. diminuisce all'aumentare della distanza del corpo dal
centro della Terra;
D. è sempre la stessa.
7. Cancella la parola sbagliata
A. La massa/il peso indica la quantità di materia di un oggetto.
B. La massa/il peso è il modo in cui la quantità di materia è
attirata dalla Terra (o da un altro pianeta).
C. La massa/il peso dipende dal punto in cui si trova l’oggetto.
D. La massa/il peso non dipende dal punto in cui si trova
l’oggetto.
8. Completa con le seguenti parole:
attrazione – attraggano – forza – oggetti – forza di gravità
La ................................ di gravità fa sì che tutti gli
....................................... , di qualunque tipo (i pianeti, le
persone, le mele, tutto!), si ........................................................
a vicenda. L’............................................da parte della Terra si
chiama ........................................
9. Utilizzando la relazione tra Forza, massa e accelerazione, risolvi
il seguente problema:
Marco spinge una massa 7Kg. La massa sotto l’azione della forza
esercitata acquista un’accelerazione pari a 1,5 m/s2. Calcola
l’intensità della forza applicata da Marco.
GRAZIE PER
L’ATTENZIONE