Facchin R. - Liceo Scientifico "E. Curiel"

LICEO SCIENTIFICO STATALE “E. CURIEL”Via Durer 14 – PadovaANNO SCOLASTICO 2011/12PROGRAMMA DI FISICA - CLASSE 4 FCon riferimento ai testi:· Walker, Corso di Fisica, voll. 1 e 2, Linx editoresi sono svolti i seguenti argomenti:Ripasso:· vari tipi di moti:ripasso di cinematica.· informazioni essenziali sui tre principi della dinamica.Vol. 1Capitolo 7 - Lavoro ed energia cinetica: tutto il capitolo.Capitolo 8 - Energia potenziale e conservazione dell’energia: tutto il capitolo, tranne il paragrafo 5.Capitolo 9 – Quantità di moto ed urti: tutto il capitolo.Capitolo 10 - Moti rotazionali: tutto il capitolo, tranne il paragrafo 5. In particolare, accelerazionecentripeta, tangenziale, angolare, relazioni tra grandezze lineari e grandezze di cinematica rotazionale.Capitolo 11 – Dinamica rotazionale ed equilibrio statico: paragrafo 1: il momento torcente: definizione edesempi; paragrafo 2: il momento torcente e l’accelerazione angolare a ; M = Ia; paragrafo 3: momentotorcente ed equilibrio statico: condizioni per l’equilibrio statico – pag. 338 – in particolare: esempi svolti oguidati 5, 6 e 7 delle pagine 340/1/3; paragrafo 4: centro di massa ed equilibrio; paragrafo 6: momentoangolare o momento della quantità di moto L; paragrafo 7: conservazione del momento angolare, senzagli urti rotazionali; paragrafo 8: lavoro rotazionale e potenza.Capitolo 12 – La gravitazione: tutto il capitolo, senza la dimostrazione di pagina 392; ad integrazione delcapitolo, è stato approntato un formulario che raggruppa tutte le formule relative alla gravitazione.Capitolo 13 – Oscillazioni intorno all’equilibrio: di questo capitolo si sono trattate le formule: spazio,velocità ed accelerazione nel moto armonico, periodo di oscillazione di una massa collegata ad una molla,conservazione dell’energia nel moto oscillatorio, pendolo (senza dimostrazione).Capitolo 14 – I fluidi: tutto il capitolo, ad eccezione delle seguenti parti: paragrafo 5, applicazioni delprincipio di Archimede (trattato, comunque, il caso dell’iceberg e della sua parte immersa), paragrafo 9,viscosità e tensione superficiale.Vol. 2Capitolo 15 - Temperatura e calore: Temperatura e principio zero della termodinamica; scaletermometriche (non svolto il termometro a gas perfetto); dilatazione termica, con dettagli sulcomportamento anomalo dell’acqua; calore e lavoro meccanico; calore specifico, con dettagli sulcomportamento anomalo dell’acqua; conduzione, convezione ed irraggiamento; descrizione dello spettroelettromagnetico.Capitolo 16 – Fasi e cambiamenti di fase: gas ideali, equazioni dei gas pefetti ed equazione di stato deigas perfetti; teoria cinetica molecolare: determinazione della formula dell’energia cinetica mediamediante considerazioni elementari; distribuzione maxwelliana delle velocità molecolari; equilibrio difase ed evaporazione; calore latente; cambiamenti di fase e conservazione dell’energia.Capitolo 17 – Le leggi della termodinamica: il principio zero della termodinamica; il primo principio dellatermodinamica; trasformazioni termodinamiche;calori specifici in un gas ideale – a pressione costante ed avolume costante; il secondo principio della termodinamica: enunciati di kelvin, Clausius, il rendimento diuna macchina reversibile confrontato con il rendemento reale e il rendimento in meccanica; aspoetti

probabilistici del secondo principio della termodinamica; concetto di entropia come grandezza legata allaprobabilità di un sistema fisico ed al suo grado di disordine.Capitolo 18: Onde e suono: Tipi di onde, onde su corda, , funzione d’onda armonica, onde sonore,intensità del suono, l’effetto DopplerNel corso dell’anno si sono svolti numerosi esercizi su tutte le parti del programma.l’insegnanteRemo FacchinPadova, 9 giugno 2012

Modulo α1 – Calcolo combinatorio - tutto il capitolo: disposizioni semplici e con ripetizioni, permutazionisemplici e con ripetizione, il fattoriale, permutazioni circolari, combinazioni semplici, combinazioni con ripetizione,coefficienti binomiali e loro proprietà, potenza di un binomio, binomio di Newton, formula di Stiefel.Si sono svolti numerosi esercizi su tutti gli argomenti del programma. Fin dal mese di marzo si sono affrontatimolti temi proposti agli esami di stato dai primi anni novanta fino allo scorso anno scolastico, sia della sessioneordinaria, sia della sessione suppletiva, in prevalenza del corso tradizionale.CON RIFERIMENTO AL TESTO:PROGRAMMA DI FISICA - Classe V E· A. Caforio/ A. Ferilli, Fisica, vol. 2, Le Monnier editore.Unita’ 1Moto ondulatorio: vibrazioni ed onde, produzione di onde elastiche, fronti d’onda e raggi, ampiezza, periodo,lunghezza d’onda, frequenza e velocità, energia traspostata dalle onde, equazione dell’onda , principio di Huygens,riflessione e rifrazione delle onde, sovrapposizione di onde, interferenza, onde stazionarie in una corda fissata adentrambe le estremità o ad una sola.Unita’ 2Il suono: produzione e propagazione dei suoni, infrasuoni ed ultrasuoni, suono puro, complesso e rumore,caratteristiche del suono, il decibel, effetto Doppler (tre casi), onde supersoniche e nunero di Mach, rimbombo ed eco,interferenza e diffrazione del suono, battimenti.Unita’ 3La luce: il campo del visibile e le sorgenti di luce, spettro elettromagnetico, propagazione rettilinea della luce,la velocità della luce, riflessione e rifrazione della luce, indice ri rifrazione assoluto, riflessione totale, cenni sul prismaottico, i miraggi inferiori e superiori, la dispersione della luce nel prisma.Unità 5La natura ondulatoria della luce: modello corpuscolare ed ondulatorio, interferenza ed esperienza di Young,corpo nero, legge di Stefan-Boltzmann, legge di Wien (in riferimento al documento pdf che si può trovare in Internet,all’indirizzo http://www.astro.unipd.it/progettoeducativo/Didattica/UnitaDidattiche/UniDid_1.pdfche è stato commentato in classe.Si sono svolti gli esercizi essenziali su tutti gli argomenti del programma.Cap. 1 – Carica elettrica e legge di Coulomb: corpi elettrizzati e loro interazioni, conduttori ed isolanti, lapolarizzazione dei dielettrici, induzione elettrostatica, elettroscopio ed elettoforo di Volta, legge di Coulomb, principiodi sovrapposizione, forza tra due cariche in un dielettrico, costante dielettrica relativa.Cap. 2 – Campo elettrico: concetto di campo elettrico, vettore campo elettrico, campo elettrico di una caricapuntiforme, principio di sovrapposizioone del campo elettrico e campo generato da alcune particolari distribuzioni dicariche, il flusso del campo elettrico ed il teorema di Gauss, applicazioni del teorema di Gauss: distribuzioni di carichesulla superficie di un conduttore, campo elettrico prodotto da un piano carico infinitamente esteso, da due piani parallelicarichi omogeneamente, da un filo rettilineo carico omogeneamente; campi elettrici generati da distribuzioni sferiche dicarica; energia potenziale elettrica: lavoro del campo elettrico, energia potenziale nel campo elettrico generato da unacarica puntiforme, circuitazione del campo elettrico, conservazione dell’energia nel campo elettrico (congraficidell’energia totale, potenziale e cinetica di cariche concordi e discordi): il potenziale elettrico, potenziale elettricodovuto ad una carica puntiforme; campo e potenziale di un conduttore in equilibrio elettrostatico, equilibrioelettrostatico tra due conduttori; campo elettrico in prossimità di un conduttore, teorema di Coulomb; potere dispersivodelle punte, generatore elettrostatico di Van de Graaf; capacità di un conduttore; condensatori, capacità di uncondensatore; effetto di un dielettrico sulla capacità di un condensatore; condensatori in serie ed in parallelo, energiaimmagazzinata in un condensatore carico, lavoro di carica di un condensatore, densità di energia del campo elettrico.

Cap. 3 – Circuiti elettrici in corrente continua: corrente elettrica nei conduttori metallici, resistenza elettricae leggi di Ohm, forza elettromotrice, circuiti elettrici (elementi essenziali, con i collegamenti in serie ed in parallelodelle resistenze, strumenti di misura (amperometri e voltmetri), lavoro e potenza della corrente, carica e scarica di uncondensatore nei circuiti RC, con utilizzo elementare del calcolo differenziale ed integrale.Cap. 4 – Il magnetismo: magneti e loro interazioni, campo magnetico, campo magnetico delle correnti edinterazioni corrente-magnete, il vettore B, l’interazione corrente-corrente, campi magnetici prodotti da fili rettilinei,spire e solenoidi percorsi da correnti, teorema della circuitazione di Ampère, flusso del campo magnetico, momento diun campo magnetico su una spira percorsa da corrente, sostanza para, dia e ferromagnetiche; ciclo di isteresi.Cap. 5 – Moto di cariche in campi elettrici e magnetici: moto di cariche nel campo elettrico uniforme,esperimento di Millikan (solo qualitativo), forza di Lorentz, moto di una carica in un campo magnetico, campomagnetico terrestre e fasce di Van Allen, gli isotopi e lo spettrografo di massa, il ciclotrone.Cap. 6 - Induzione elettromagnetica: esperienze di Faraday, l’induzione elettromagnetica e la legge diFaraday-Neumann-Lenz, correnti di Foucault, induttanza di un circuito, autoinduzione elettromagnetica, circuiti RLcon extracorrente di apertura e di chiusura, energia del campo magnetico, produzione, trasporto e trasformazione dellacorrente alternata. Considerazioni essenziali sul circuito risonante RLC in corrente alternata.Cap. 7 – Equazioni di Maxwell, onde elettromagnetiche: il paradosso del teorema di Ampère e la corrente dispostamento, equazioni di Maxwell, onde elettromagnetiche (considerazioni essenziali sulla genesi, la propagazione e larivelazione delle onde elettromagnetiche), lo spettro elettromagnetico.Si sono svolti gli esercizi essenziali su tutti gli argomenti del programma.In chiusura di anno scolastico si è dato spazio alla trattazione dei temi in collegamento con il parallelo corsodi scienze (essenzialmente sotto forma di ripasso in quanto gli argomenti sono stati già quasi interamente trattati); inparticolare:Onde elettromagnetiche: trasmissione di onde e.m nel vuoto, intensità delle onde e.m., energia associata;carattere trasversale delle onde e.m. Produzione delle onde e.m. mediante antenna a dipolo elettrico. Caratteristichedello spettro elettromagnetico e principali proprietà delle onde e.m. Radiazione di corpo nero.Campo magnetico: analogie e differenze tra fenomeni elettrici e fenomeni magnetici; il campo magneticoterrestre; fasce di Van Allen; spettrografo di massa.Si è anche tenuta una lezione sulle principali caratteristiche delle particelle subatomiche: massa ed energiaequivalente, carica elettrica, spin, vita media. Particelle di materia: leptoni, quark e corrispondenti famiglie, quark ecarica di colore, formazione di mesoni ed adroni. Particelle di campo: gluoni e forza nucleare forte, fotoni e forzaelettromagnetica, bosoni vettori intermedi e forza nucleare debole, gravitoni e forza gravitazionale.Laboratorio:· esperienza di Young per ricavare la frequenza di una luce rossa (laser al rubino), con calcolo dell’errore .Padova, 9 giugno 2012il docenteRemo Facchin

LICEO SCIENTIFICO “E.CURIEL” – PADOVAAnno scolastico 2011/12PROGRAMMA DI MATEMATICA E FISICA - Classe V FInsegnante: Remo FacchinMaterie: matematica e fisicaLibri di testo adottati:Matematica:· Bergamini, Trifone, Barozzi, Corso base blu di matematica, moduli UVWα1 in volume unico, ZanichellieditoreFisica:· A. Caforio/ A. Ferilli, Fisica, vol. 3, Le Monnier editore.Matematica:Modulo U, cap. 1 – Funzioni e loro proprietà – tutto il capitolo: le funzioni, campo di esistenza, classificazione.Proprietà delle funzioni e loro composizione. Funzioni inverse.Modulo U, cap. 2 – I limiti - tutto il capitolo: intervalli, intorni, punti isolati e di accumulazione, estremisuperiori ed inferiori, i vari tipi di limite, limite destro e sinistro, limite per difetto e per eccesso, asintoti orizzontali,verticali ed obliqui, teoremi di unicità della permanenza del segno e del confronto (dimostrato).Modulo U, cap. 3 – Le funzioni continue ed il calcolo dei limiti – tutto il capitolo: funzioni continue,operazioni sui limiti teorema del limite della somma, teorema del prodotto e del quoziente di funzioni, limite dellapotenza n-esima di una funzione e della radice n-esima di una funzione, limite delle funzioni composte, formeindeterminate, forme indeterminate esponenziali. Limiti fondamentali (dimostrato quello per x tendente a zero disenx/x). Gli infinitesimi, gli infiniti ed il loro confronto. Teoremi dulle funzioni conntinue. Teorema di Weierstrass,teorema dei valori intermedi (Darboux), teorema di esistenza degli zeri. Punti di discontinuità e loro specie.Modulo U, cap. 4 – Le successioni: successioni numeriche, alcuni tipi di successioni, il limite di unasuccessione, progressioni aritmetiche e geometriche.Modulo V, cap. 1 – La derivata di una funzione - tutto il capitolo: la derivata di una funzione, calcolo delladerivata come limite del rapporto incrementale, derivata destra e sinistra, continuità e derivabilità, teorema: ognifunzione derivabile è anche continua (dimostrato), derivate fondamentali. Teoremi sul calcolo delle derivate: teoremadella somma (dimostrato), del prodotto (dimostrato), del quoziente, della potenza (dimostrato), del reciproco, derivatef ( x)delle funzioni composte e delle funzioni inverse, derivata logaritmica, derivata di ; derivate di ordinesuperiore; differenziale di una funzione. Significato grafico e suo utilizzo per il calcolo dei valori approssimati. Rettatangente af una curva; punti stazionari, punti di non derivabilità (punti angolosi, cuspidi).Modulo V, cap. 2 – I teoremi del calcolo differenziale - tutto il capitolo: teoremi di Rolle e Lagrange (condimostrazione), corollari del teorema di Lagrange (con dimostrazione); funzioni crescenti e decrescenti; teorema diCauchy; teorema di de l’Hôpital.Modulo V, cap. 3 – I massimi, i minimi ed i flessi - tutto il capitolo: definizione di massimi e minimirelativi, concavità e convessità, definizione di punto di flesso. Ricerca dei massimi, dei minimi e dei punti di flessoorizzontale con lo studio della derivata prima. Teorema sulla condizione necessaria per avere un massimo o un minimoper le funzioni derivabili (dimostrato); teorema sulla condizione sufficiente per avere un massimo o un minimo relativocon lo studio del segno della derivata prima. La ricerca dei flessi con lo studio della derivata seconda. Teorema sullacondizione sufficiente per avere un massimo o minimo relativo con l’utilizzo della derivata seconda (dimostrato).Regola delle derivate successive per la determinzazione dei massimi e dei minimi delle funzioni derivabili. Problemi dimassimo e di minimo di geometria piana e di geometria solida.Modulo V, cap. 4 – Lo studio delle funzioni - tutto il capitolo.Modulo W, cap. 1 – Gli integrali indefiniti - tutto il capitolo: l’integrale indefinito e le sue proprietà, integraliimmediati; integrazione delle funzioni razionali fratte; integrazione per sostituzione e per parti; integrali di particolarifunzioni irrazionali.Modulo W, cap. 2– Gli integrali definiti e le loro applicazioni - tutto il capitolo: definizione di integraledefinito, proprietà dell’integrale definito, teorema della media (dimostrato); la funzione integrale; teorema fondamentaledel calcolo integrale (dimostrato), area della parte di piano limitata dal grafico di due o più funzioni; volume di unsolido di rotazione; alcune applicazioni alla fisica, integrali impropri del primo e del secondo tipo.Modulo α1 – Calcolo combinatorio - tutto il capitolo: disposizioni semplici e con ripetizioni, permutazionisemplici e con ripetizione, il fattoriale, permutazioni circolari, combinazioni semplici, combinazioni con ripetizione,coefficienti binomiali e loro proprietà, potenza di un binomio, binomio di Newton, formula di Stiefel.g ( x)

Si sono svolti numerosi esercizi su tutti gli argomenti del programma. Fin dal mese di marzo si sono affrontatimolti temi proposti agli esami di stato dai primi anni novanta fino allo scorso anno scolastico, sia della sessioneordinaria, sia della sessione suppletiva, in prevalenza del corso tradizionale.