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Home Guerro Leonardo Didattica 2021/2022 Elementi di fisica

Elementi di fisica

  • A.A. 2021/2022
  • CFU 9
  • Ore 58
  • Classe di laurea LM-85 bis
Leonardo Guerro /
Prerequisiti

- Disponibilità all'ascolto, all'apprendimento e alla sperimentazione personale.
- Nozioni di matematica acquisite nel corso della Scuola Secondaria di Secondo Grado.

Obiettivi del corso

1) Conoscere le caratteristiche fondamentali del metodo scientifico.
2) Spiegare come si analizza un dato fenomeno secondo le prescrizioni del metodo
scientifico.
3) Riconoscere struttura e contenuti generali di alcuni ambiti della fisica classica.
(meccanica, ottica, astronomia, fenomeni termici, fluidi, elettricità e magnetismo).
4) Saper progettare, preparare, eseguire e spiegare in dettaglio semplici esperienze di
laboratorio in alcuni ambiti della fisica classica.
5) Essere in grado di costruire semplici percorsi didattici per la scuola dell'infanzia e
primaria.
6) Formare le basi che permettono di rispondere agli interrogativi dei bambini su fenomeni quotidiani.

Programma del corso

1) Uso consapevole delle funzioni più semplici della calcolatrice scientifica.

2) LA MISURA: misurare gli oggetti. Il Sistema Internazionale. Grandezze fisiche
fondamentali e derivate. Strumenti di misura e loro caratteristiche. Lunghezza, massa,
tempo e loro unità di misura. Propagazione degli errori per le 4 operazioni. Cenni al
trattamento statistico dei dati.

3) I VETTORI: vettori e scalari. Somma e differenza di vettori (metodo grafico).
Scomposizione in componenti. Prodotto scalare di vettori.
Operazioni con i vettori per mezzo delle loro componenti. Richiami di trigonometria:
funzioni seno e coseno e proprietà dei triangoli rettangoli.

4) CINEMATICA DEL PUNTO: il moto. Posizione e spostamento.Velocità media e
velocità istantanea. Accelerazione media e istantanea. Il diagramma orario. Moto
rettilineo uniforme e moto uniformemente accelerato. Moto parabolico. Moto circolare
uniforme.

5) FORZE: i principi della dinamica: prima, seconda e terza legge di Newton.
Applicazioni.

6) APPLICAZIONI DELLE LEGGI DI NEWTON: Attrito. Le interazioni fondamentali della Natura.

7) LAVORO E ENERGIA CINETICA: energia cinetica e lavoro. Lavoro svolto dalla forza peso. Lavoro svolto da una forza d'attrito. Lavoro svolto da una molla.

8) CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA: energia potenziale.
Forze conservative. Espressione dell'energia potenziale per la forza peso e per la forza elastica. Conservazione dell'energia meccanica.

9) URTI: che cos'è un urto. Quantità di moto. Urti elastici e anelastici (caso unidimensionale). Il rimbalzo di una pallina.

10) STATICA: condizioni per l'equilibrio. Baricentro o centro di gravità. Alcuni esempi
di equilibrio statico.

11) GRAVITAZIONE UNIVERSALE: la legge di gravitazione di Newton. Gravitazione in prossimità della superficie terrestre e all'interno della Terra. Energia potenziale
gravitazionale. Pianeti e satelliti: le leggi di Keplero. La sfera celeste e i movimenti
più importanti. Le costellazioni e il moto apparente dei pianeti. La Luna e i suoi
movimenti. Il Sistema Solare e le sue caratteristiche.

12) I FLUIDI: pressione e pressione atmosferica. Legge di Stevin. Vasi comunicanti.
Misura della pressione. Principio di Pascal. Legge di Archimede.

13) OSCILLAZIONI: Moto armonico semplice. La legge di Hooke. Moto
armonico semplice: considerazioni sull'energia. Il pendolo semplice. Le molle.

14) OTTICA: Specchi piani e sferici (concavi e convessi). Legge della riflessione e della
rifrazione. Legge dei punti coniugati.

15) FENOMENI TERMICI: il principio zero della termodinamica. Misura della
temperatura. Scale termometriche. Dilatazione termica. Temperatura e calore.
Capacità termica. Calore specifico e calore latente. Trasmissione del calore:
conduzione, convezione ed irraggiamento.

16) ELETTRICITA' E MAGNETISMO: carica elettrica. Conduttori ed isolanti. Legge di
Coulomb. Analogie e differenze con la gravitazione universale.
Quantizzazione e legge di conservazione della carica. Il campo elettrico e le linee di
forza. Teorema di Gauss e applicazioni: guscio sferico, sfera piena e piani carichi. Il
modello atomico classico (planetario). Campo elettrico generato da una carica
puntiforme. Potenziale e d.d.p. Capacità e condensatori: serie e parallelo. Leggi di
Ohm: deduzione per un modello semi-quantitativo. Resistenze in serie e in parallelo.
Le cariche in moto e il campo magnetico. Calamite e dipoli magnetici. Linee di forza
del campo magnetico. Il magnetismo terrestre. L'esperienza di Oersted. L'induzione
elettromagnetica e la legge di Faraday-Neumann-Lenz. I trasformatori e il loro
impiego.

Testi (A)dottati, (C)onsigliati
  • 1.  (C) Claudio Romeni Fisica e realtà vol 1, 2 ,3 Zanichelli, Bologna, 2012 » Pagine/Capitoli: VOL. 1: cap. 1-8 e 10. VOL. 2: cap. 13-16 e 18-21. VOL. 3: cap. 22-23.
  • 2.  (C) Ugo Amaldi L'Amaldi per i licei scientifici.blu vol 1, 2, 3 Zanichelli, Bologna, 2012
Altre informazioni / materiali aggiuntivi

In alternativa al testo proposto si può utilizzare un qualunque testo di fisica generale per il TRIENNIO del Liceo scientifico, che copra gli argomenti principali del corso: meccanica, termodinamica, elettromagnetismo e ottica.
Per alcuni argomenti si utilizzeranno presentazioni e dispense preparate dal docente.

Metodi didattici
  • - Lezioni frontali
    - Presentazioni Power Point
    - Software interattivo
    - Esperimenti di laboratorio, realizzabili perlopiù con materiali "poveri".
Modalità di valutazione
  • Prova scritta, della durata di 90 minuti, sui contenuti trattati nel corso (sapere dell'insegnante).
    La prova consiste in un quesito disciplinare, con l'esposizione di alcuni contenuti
    specifici della materia (anche con esempi) e nella progettazione di un intervento didattico per la scuola primaria sugli stessi contenuti del quesito.
    Nella valutazione della prova scritta saranno prese in considerazione:
    . comprensione dei fenomeni e delle leggi fisiche;
    . capacità di rielaborare i contenuti;
    . proprietà di linguaggio e forma espositiva.
Lingue, oltre all'italiano, che possono essere utilizzate per l'attività didattica

Inglese