Programma di Fisica 2020/21
Docente: Valeria Cacciapuoti Classe: 3AL
Libro di Testo: “Il Bello della Fisica, secondo biennio”, Parodi, Ostili, Onori, Pearson
Le grandezze e le misure. Che cos’è la Fisica e di che cosa si occupa; lo studio della natura prima di Galileo: la spiegazione aristotelica; il metodo scientifico; le grandezze fisiche; l’unità di misura;
definizione di lunghezza, tempo, massa; il Sistema Internazionale di unità e le grandezze fondamentali; misura diretta e indiretta; operazioni con le grandezze fisiche; le grandezze derivate:
area, volume, densità; grandezze direttamente proporzionali e inversamente proporzionali; la notazione scientifica; l’ordine di grandezza di un numero; equivalenze tra unità di misure; gli strumenti di misura; la sensibilità e la portata di uno strumento; gli errori di misura: errori sistematici e errori accidentali; errori di lettura; la misura attendibile; errore assoluto; errore relativo; errore relativo percentuale; cifre significative; le operazioni con le cifre significative;
esercizi e problemi.
Le forze e i vettori. Definizione di vettore; grandezze vettoriali e grandezze scalari; la somma di vettori: regola del parallelogramma, metodo punta-coda; casi particolari della somma di vettori:
vettori con la stessa direzione, vettori perpendicolari, vettori con versi opposti; differenza di vettori;
prodotto di un vettore per un numero; la scomposizione di un vettore; definizione delle funzioni goniometriche dato un triangolo rettangolo; introduzione al concetto di forza; forze a contatto e forze che agiscono a distanza; la misura statica delle forze: il dinamometro; unità di misura della forza nel SI; la forza peso; la forza elastica e la legge di Hooke; grafico della costante elastica; le forze di attrito radente statico e dinamico; forze di attrito volvente; la forza come vettore; i vettori componenti di una forza; esercizi e problemi.
L’equilibrio dei solidi. Definizione di punto materiale; definizione di vincolo; la reazione vincolare; l’equilibrio su un piano orizzontale; l’equilibrio di un punto materiale su un piano inclinato senza attrito; la condizione generale di equilibrio di un punto materiale; la condizione generale di equilibrio di un punto materiale vincolato; definizione di corpo rigido; il momento di una forza; definizione di coppia di forze; momento di una coppia di forze; le condizioni di equilibrio di un corpo rigido; la risultante delle forze applicate a un corpo rigido: forze concorrenti, forze parallele concordi e forze parallele discordi; le macchine semplici; l’utilità delle macchine semplici; le leve: leve vantaggiose, svantaggiose e indifferenti; leva di primo genere, secondo
genere e terzo genere; il baricentro di un corpo rigido; la stabilità dell’equilibrio: equilibrio stabile, instabile e indifferente; equilibrio di un corpo appoggiato su un piano; esercizi e problemi.
Il moto rettilineo. Introduzione al concetto di traiettoria; il sistema di riferimento; definizione delle grandezze cinematiche: il tempo, lo spostamento, la velocità media e istantanea, l’accelerazione media e istantanea e relative unità di misura; il moto rettilineo uniforme e la legge oraria; i diagrammi spazio-tempo; moti accelerati e decelerati; il moto rettilineo uniformemente accelerato e la legge oraria; i diagrammi velocità-tempo; rappresentazione dello spazio percorso nei diagrammi velocità-tempo del moto rettilineo e del moto rettilineo uniformemente accelerato; il diagramma spazio- tempo del moto rettilineo uniformemente accelerato; il moto di caduta libera;
l’accelerazione di gravità; le equazioni della caduta libera; esercizi e problemi.
I moti nel piano. Vettore posizione e vettore spostamento; il vettore velocità; il vettore accelerazione; il moto circolare uniforme; la velocità tangenziale; periodo e frequenza; la misura degli angoli nel SI: il radiante; la definizione di velocità angolare; l’accelerazione centripeta; moto armonico e moto circolare; la legge oraria del moto armonico; l’accelerazione nel moto armonico.
I principi della dinamica. La cinematica e la dinamica; la spiegazione del moto da Aristotele a Galileo; il primo principio della dinamica o principio di inerzia; il principio di relatività galileiana; i sistemi inerziali e i sistemi accelerati con esempi; definizione operativa di forza; la massa inerziale;
il secondo principio della dinamica; massa e peso; il terzo principio della dinamica o azione e reazione con esempio : la camminata; esercizi e problemi.
