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terza (ex prima) H/F

argomenti di fisica a.s. 2015/16

 

 

 

 

 

ü Elementi introduttivi allo studio della fisica

 

Unità di misura

 

Il secondo, il metro. Sistemi di unità di misura e scelta delle unità di misura. Sistema Internazionale. Massa, volume, densità, periodo e frequenza. Grandezze fondamentali e derivate. Equazione dimensionali della velocità, superficie e volume. Definizione di densità e calcolo della densità dell’acqua nel sistema S.I. e c.g.s. Fattori di conversione m/s km/h. Risoluzione di semplici problemi e utilizzo della notazione scientifica ed ordine di grandezza. Regole di scrittura delle formule. Numeri in notazione scientifica, prefissi.

 

Misure dirette e indirette.

 

Determinazione dell’area di un trapezio.

Individua nel piano cartesiano i punti di coordinate A(2;1) e B(4;3) e determina dell’area sottesa dal segmento AB:

1) individua le dimensioni dei lati e utilizza  la formula dell’area del trapezio (metodo indiretto);

2)scegli l’unità di misura, un quadretto di area nota, ed esegui la misura contando i quadretti. Hai tre possibilità quadretto: da 1cm2, da un quarto di cm2, da un mm2 (metodo diretto).

 

Prova pratica:  determinazione dell’area di una figura con il metodo diretto e indirette.

 

Strumenti. L’incertezza delle misure. Valor medio. Errore massimo ed errore relativo. Cifre significative (cenni).

 

 

Relazioni e leggi fisiche, problemi

 

 

Esercitazione matematica e fisica. Relazioni e leggi fisiche. Scheda: relazioni e leggi fisiche (matematica/fisica).Grandezze direttamente proporzionali. Grandezze inversamente proporzionali: rappresentazione della legge xy=100. Relazione lineare. Relazione quadratica: rappresentazione della funzione y=2x2 . Relazione quadratica: y=ax2+bx+c.

Rappresentazione nel piano cartesiano di coppie di numeri e ricerca della relazione tra le due grandezze. Analisi di una tabella e variazioni di una funzione Dalla tabella alla legge. Foglio di calcolo variazione e gradiente.

 

Scheda A relazioni e leggi fisiche scheda B relazioni e leggi fisiche scheda C relazioni e leggi fisiche.

Rappresentazione nel piano (P,V) della legge di Boyle: PV=32J.

Grandezze direttamente proporzionali (moto rettilineo uniforme con posizione iniziale del corpo uguale a zero : s=2t) e relazione lineare (moto rettilineo uniforme con posizione iniziale del corpo diversa da zero: s=2t+10). Coefficiente angolare e costante di proporzionalità legame con la velocità. Moto rettilineo uniformemente accelerato: s=5t2. La posizione è direttamente proporzionale al quadrato del tempo.  Moto uniforme: s=vt+s0. La posizione (s) è direttamente proporzionale al tempo (t) : s=vt nel caso in cui la posizione iniziale (s0 ) è zero. Moto uniformemente accelerato. La posizione è direttamente proporzionale al quadrato del tempo s=kt2.

Grandezze e relazioni

Geogebra tube

 

Verifica

 

 

Scheda notazione scientifica esercitazione + soluzioni 

 

Scheda A dieci problemi + soluzioni  

scheda B dieci problemi

scheda C dieci problemi

Scheda esercitazione sulla  notazione scientifica

 

 

 

 

moti rettilinei

 

Meccanica: cinematica e dinamica (statica). Il punto materiale in movimento. La traiettoria. Sistemi di riferimento. Il moto rettilineo. La velocità media. Il grafico spazio-tempo nel moto rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniforme. Rappresentazione grafica dell’equazione oraria del moto rettilineo uniforme: s=vt+s0(dim). L’equazione oraria del moto rettilineo uniforme in generale è una relazione lineare. Se il corpo parte dall’origine, la posizione è direttamente proporzionale al tempo. Posizione, spostamento, distanza percorsa. Il moto rettilineo. La velocità media. Calcolo della distanza o del tempo (formule inverse). Pendenza e velocità nel piano (s,t). Il grafico spazio-tempo. Moto rettilineo uniforme. Analisi grafico nel piano (s,t). La velocità media. Quesito n5 Olimpiadi 2012 (soluzione quesito olimpiadi). Calcolo della distanza o del tempo (formule inverse). Pendenza e velocità nel piano (s,t). Il grafico spazio-tempo. Equazione oraria del moto rettilineo uniforme (dimostrazione). Analisi grafico nel piano (s,t). Il moto rettilineo. La velocità media. Pendenza e velocità nel piano (s,t). Il grafico spazio-tempo. Analisi grafico nel piano (s,t). Esercitazione moti rettilinei e schema riassuntivo

Test in linea sul moto rettilineo a scelta multipla (utilizza l’Explorer).

Accelerazione. Definizione e risoluzione di semplici problemi. Grafici nel piano (v,t). Pendenza della retta nel piano (s,t) e nel piano (v,t). Equazioni orarie: moto uniforme e moto uniformemente accelerato. Posizione di un corpo nel moto uniformemente accelerato: s=½at2+v0t+s0. Relazione quadratica. Relazione tra posizione di un corpo e tempo, nel moto di caduta di un grave:  s=5t2.

Test in linea sul moto rettilineo Vero/Falso (utilizza l’Explorer).

Relazione tra velocità ed accelerazione nel moto uniformemente accelerato: v=at+v0 (dimostrazione). Equazione oraria del moto uniformemente accelerato : s=½at2+v0t+s0 . Grafico velocità-tempo e distanza percorsa. Calcolo della distanza percorsa (∆s) nel grafico velocità-tempo come area del trapezio o come somma dell’area del rettangolo (v0t ) e del triangolo(½at2).

Test in linea sul moto di caduta di un grave (utilizza l’Explorer).

Risoluzione problemi scheda A B + quesito.    

Moti rettilinei: dieci quesiti scheda A con soluzioni.

Problemi del libro di testo sui moti rettilinei.    

Simulazione verifica moti rettilinei test B    

Simulazione verifica moti rettilinei test AB

Domanda test di fisica. La Luna descrive una circonferenza rispetto ad un osservatore solidale con il Sole.

 Moto vario.  Analisi  digramma orario tangenti e velocità istantanea.

 

Lab: analisi fotoScheda di lavoro.

Lab: analisi foto. Moto di caduta di un grave: foto multiflash. Lavori di gruppo.

 

 

 

vettori

 

 

Grandezze scalari e vettoriali. Somma di vettori e metodo punta-coda. Somma vettori (applet). Metodo del parallelogramma. Versori. Differenza tra vettori. Schede vettori (in inglese).

Somma vettori note le componenti, calcolo del modulo. Definizione del seno, del coseno e della tangente di un angolo. Calcolo della direzione di un vettore note le componenti. Uso della calcolatrice, TAN-1, ovvero calcolo dell’angolo. Calcolo delle componenti di un vettore  noto il modulo e l’inclinazione del vettore: uso della calcolatrice.

Somma di vettori aventi uguale modulo. Angolo compreso tra i due vettori di 120° o di 60°(rombo e calcolo delle diagonali.). Somma di vettori e metodo del parallelogramma, punta coda e componenti.

Somma e differenza tra vettori: metodo algebrico e grafico. Componenti di un vettore: modulo dato angolo di 30°.

Prodotto scalare e prodotto vettoriale.

Somma tra vettori metodo algebrico (componenti) e grafico (punta-coda): esempio svolto.

Somma tra vettori metodo algebrico (componenti) e metodo del parallelogramma: esempio svolto

Piano inclinato: esercizio svolto

Esercizi svolti sui vettori

 

 

 

moti nel piano e vettori

 

Moti nel piano. Sistema di riferimento. Vettore posizione e vettore spostamento. Velocità media: modulo, direzione e verso. Moti nel piano. Traiettoria e direzione del vettore velocità istantanea. Accelerazione centripeta e tangenziale. Calcolo del vettore accelerazione per via grafica.

Moto di caduta di un grave

Moto circolare uniforme. Frequenza e periodo. Velocità angolare e lineare. Velocità angolare e misura degli angoli in radianti. Angolo orientato. Relazione tra velocità angolare e velocità lineare. Accelerazione centripeta: determinazione grafica della direzione: modulo a=v2/R. 

Esercizi sul moto circolare uniforme: calcolo della velocità e dell’accelerazione centripeta.  Esercizio sul moto curvilineo: calcolo del modulo e della direzione dell’accelerazione media di un trenino avente la velocità iniziale e finale di 5m/s, che percorre una curva ad angolo retto in un secondo.

Moto curvilineo vario. Componenti di un vettore. Accelerazione: moto circolare uniforme e moto rettilineo uniformemente accelerato: confronto. Simulazione quesiti ABC sesto capitolo

Moto armonico.

Video: moto circolare e moto armonico

Video: composizione dei moti:  legame tra moto armonico e moto circolare, analisi del moto parabolico

Video sull’analisi del moto armonico, descrizione, grafico spostamento tempo e velocità tempo: Moto armonico semplice

Moto parabolico. Gittata. Equazioni parametriche. Velocità finale ed altezza massima.  

 

 

 

ü principi della dinamica (forze ed equilibrio)

 

Enunciati delle tre leggi della dinamica. Peso e massa. Definizione di Newton (seconda legge della dinamica). Piano inclinato e forza peso. Scomposizione del vettore forza peso lungo la direzione parallela e perpendicolare del piano inclinato. Schede: 1. Newton e la scienza del Settecento. 2. Le leggi del moto. 3. La spiegazione aristotelica del moto. scheda 4. Forze in equilibrio. 5. I vettori. (capitolo quarto del PPC)

Dinamometro. La forza peso.  Peso e massa. Definizione di Newton (seconda legge della dinamica). La forza elastica e la costante elastica. Taratura di un dinamometro.

Le forze di attrito: viscoso, volvente e radente. Moto paracadutista. Velocità finale nel moto di caduta libera. Attrito radente statico e dinamico. Correzione quesiti fine paragrafo: le forze di attrito, la forza elastica, l’equilibrio di un punto materiale, l’equilibrio su un piano inclinato.  L’effetto di più forze su un corpo rigido.

 

 

 

 

 

ü i principi della dinamica (moti nel piano)

 

mag. ’14  Inerzia e moto. Scheda: prima legge della dinamica (capitolo quarto n.6,7) Inerzia e moto.

Video: Inerzia e moto.  

Video  principio d’inerzia  (7:17)   moto di un corpo soggetto a forze (6:43) .

Video completo “Inerzia e moto”  diviso in due parti: prima parte (13:02) seconda parte (13:02)

Video: moti relativi  e forze apparenti.  Problemi e quesiti.

mag. ’14  Scheda: seconda legge della dinamica (capitolo quarto n.8).

mag. ’14  Esercizi. Scheda: Massa, peso e caduta libera( capitolo quarto n. 9).

Filmati sull’assenza di gravità   cane . Terza legge della dinamica. Scheda: terza legge della dinamica (capitolo quarto n.10). Visione video: moti relativi  e forze apparenti.

Verifica forze e moti quesiti ABC indicazioni.

Problemi e quesiti.

Caduta di un grave

mag. ’14  Simulazione verifica. Quesiti tipologia A, B, C (problemi).

Test in linea( utilizza internet explorer):

moti e forze 1,

moti e forze 2,

mag. ’14  Terza legge della dinamica. Esercizi: auto in curva, canoisti, astronauta. Simulazione verifica.

mag. ’14  Verifica. Quesiti tipologia A, B, C (problemi). Test in linea sui moti e le forze (utilizza l’Explorer).

 

 

 

mag. ’14 Il corpo rigido. Il momento delle forze (prodotto vettoriale). Il momento delle forze (prodotto vettoriale). Il momento di una coppia di forze. L’equilibrio di un corpo rigido. L’effetto di più forze su un corpo rigido. Correzione esercizi scheda.

mag. ’14  Esercizi. L’effetto di più forze su un corpo rigido. Momento totale.

mag. ’14  Test di verifica test: equilibrio e vettori. Scheda componenti vettori.

 

 

 

 

Energia meccanica

 

mag. ’14   Lavoro. Lavoro definizione. Unità di misura dell’energia. Equazione dimensionale del lavoro. Lavoro definizione come prodotto scalare. Lavoro compiuto dalla forze gravitazionali. Lavoro. motore, resistente e nullo.

mag. ’14   Lavoro definizione come prodotto scalare. Componente della forza lungo la direzione dello spostamento. Componente dello spostamento lungo la direzione della forza. Calcolo del lavoro come area nel piano (F;s).

mag. ’14   Lavoro. Forza costante α=30°, α=45°, α=60°. Potenza. Lavoro compiuto da forze variabili. Area e calcolo integrale.

mag. ’14   Energia cinetica e teorema delle forze vive. Energia potenziale. Enunciato del principio di conservazione dell’energia. Problemi alla lavagna. Scheda C.

mag. ’14   Definizione di energia potenziale. Conservatività delle forze gravitazionali (dimostrazione, campo uniforme). Dimostrazione e applicazione del principio di conservazione dell’energia. Velocità finale di un corpo in caduta libera  v2 = 2gh.

mag. ’14   Problemi alla lavagna: lavoro e teorema delle forze vive. Energia potenziale. Test di autoverifica. (utilizza internet explorer)

mag. ’14   Dimostrazione del teorema delle forze vive e del principio di conservazione dell’energia. Applicazione.

mag. ’14     Verifica: test-quesiti fisica.

 

 

 

mag. ’14  Terza legge della dinamica. Esercizi: auto in curva, canoisti, astronauta. Simulazione verifica. Video: moto circolare e moto armonico, composizione di moti moto parabolico e confronto tra circolare e moto armonico semplice .Video sull’analisi del moto armonico, descrizione, grafico spostamento tempo e velocità tempo: moto armonico semplice

 

 

 

misure

 

00 dic. ’13 

00 dic. ’13 

 

 

 

 

mag. ’14 Le forze sono vettori. Verifica regola del parallelogramma.  Relazione di laboratorio sulla natura vettoriale delle forze: regola del parallelogramma. 5 esperienze. Regola del parallelogramma. Algebra vettoriali. Somma vettori note le componenti.

mag. ’14 Lab: Verifica regola del parallelogramma. Lavori di gruppo: elaborazione foto. Regola del parallelogramma: applet.

 

mag. ’14 Dinamometro. La forza peso.  Peso e massa. Definizione di Newton (seconda legge della dinamica). Legge di attrazione gravitazionale. Calcolo di g. Determinazione dell’equazione dimensionale di G e della sua unità di misura. La forza elastica e la costante elastica. Taratura di un dinamometro.

 

 

 

 

 

 

Test sui moti