^^<<>>Saperi minimi, classe 2. Fisica e laboratorio ITIS

Dipartimento di scienze 2 maggio 2013.

 

Questo e' uno dei punti della programmazione

3. OBIETTIVI DELLA DISCIPLINA RELATIVI ALL'ANNO IN CORSO
(Va indicato quanto stabilito dai Dipartimenti di competenza e, nello specifico, solo la parte relativa alla classe di riferimento)

Avviare lo studente al metodo scientifico:

  1. investigare i fenomeni piu semplici della meccanica, termologia, elettrostatica, corrente elettrica
  2. misurare ed interpretare i dati ottenuti
  3. usare gli strumenti di calcolo appropriati
  4. recuperare e comunicare le informazioni pertinenti.

Avviare la consapevolezza che nelle attivita' di laboratorio bisogna preoccuparsi della sicurezza.
Avviare la consapevolezza che lo studio scolastico, in particolare della fisica, non e' fine a se stesso, bensi' aiuta lo studente a formarsi una capacita' di comprensione e giudizio dei tanti aspetti che costituiscono la vita nella nostra societa'.

 

16. ATTIVITA' LABORATORIALI
(Questa casella deve essere compilata obbligatoriamente da tutti i docenti che insegnano discipline per le quali è prevista la presenza dell’ITP. In tale casella dovranno essere descritte le attività svolte dall’ITP e le relazioni tra attività svolte dal docente e dall’ITP. Tale casella dovrà inoltre essere compilata anche da tutti coloro che nel corso dell’anno scolastico intendono svolgere attività in uno dei laboratori dell’istituto)

L'attivita' di laboratorio e' stata inserita nel punto n. 5, in modo integrato con quella svolta in aula, per evidenziare il legame stretto invece che la separazione.

 

18. STRUMENTI DIDATTICI E MATERIALI

Libro di testo; appunti sul quaderno giornaliero; fotocopia; sito www.robertoocca.net ; materiali casalinghi per realizzare piccoli esperimenti, ad esempio pendolo o corpo che affonda lentamente.
Lezione dialogata quando possibile, lezione frontale altrimenti; in qualche caso tutoraggio tra pari.

 

Saperi minimi, classe 2.

Fare

  1. Misure di velocità
  2. Misurare accelerazione di un moto a=k, indiretta, dalla velocita' media.
  3. Misure relative alla 2a legge della dinamica
  4. Cadute dei gravi
  5. Trasformazioni di energia potenziale in cinetica
  6. Misure di temperature e taratura di un termometro
  7. Uso del calorimetro
  8. Calcolare le trasformazioni di energia meccanica
  9. Misurare le trasformazioni di energia elettrica in energia termica
  10. Collegamenti in serie e parallelo di vari utilizzatori
  11. Grafici di componenti lineari e non ( diodo, lampadina)
  12. Verifica della 2 legge di Ohm
  13. Formule inverse (fino al secondo grado monomie)

Conoscenze

  1. Definizioni dei tre principi della dinamica
  2. Lavoro , energia, potenza
  3. energia  potenziale gravitazionale e cinetica
  4. il principio di conservazione dell’energia
  5. Energia termica
  6. rendimento
  7. conoscere le unità di misura dell’energia : Joule, Cal, kWh
  8. degrado dell’energia
  9. elettrizzazione dei corpi

 

???

Misurare un angolo in radianti

???

 

Memoria formule.

Le formule da sapere a memoria. Possiamo distinguere tra: formule di definizione, formule di leggi.

Formule di cinematica. Cinematica di una grandezza; cinematica del moto lineare e angolare.

Fenomeno ciclico

f= frequenza

T= periodo

N cicli = funzione(t)

f=N(1 s)
T=t(1 ciclo)

N t
f =
    T =
t N
1 1
f*T=1    f =
   T =
T f
       
  moto lineare moto angolare  
posizione s β  
incremento posizione ∆s=s2-s1 ∆β=β21  
incremento di tempo ∆t=t2-t1    
Velocita' media

= rapporto incrementale

∆s s2-s1
vm=
 = 
∆t t2-t1
∆β β21
ωm=
 = 
∆t t2-t1
 
Accelerazione media

= rapporto incrementale

 ∆v  v2-v1
am=
 = 
 ∆t t2-t1
  ∆ω   ω21
am
=
  ∆t   t2-t1
 
MVK moto a

velocita' costante

(Moto uniforme)

vi=k=v0=vm≡v

∆x=k*∆t  k e' la v

a=0

  ∆x=v*∆t
s=v*t  |t0=0
MAK  moto a

acceleraz costante

 s0=0 v0=0

ai=k=a0=am≡a

  ∆v=a∆t
MAK caso s0=0 v0=0 v=at
1 t2
s= 
a
2
 
 v2   |t0=0
s = 
 |v0=0
2*a  |a≠0
MAK s in f t

s0≠0 v0≠0 t0≠0

1  
xt= x0 + v0*t + 
*a*t2
2  
1  
βt= β0 + ω0*t + 
*a*t2
2  
 
MAK velocita' in f t vt= v0 + a*t ωt= ω0 + a*t  
       

Moto circolare = particolare combinazione di moto lineare e angolare

moto circolare s=Rβ   | s=0 « β=0

∆s=R∆β

ωm=
T
 
moto circolare a

velocita' angolare k

componente tangente

 
v=ωR  
 
ω=
T
 
componente centripeta

 (ROB?)

vC=0
 v2 
aC=
 = ω2*r = ω*v
 r
 

Altre formule

     
Velocita' finale di caduta v=Ö(2gh)    
       
       
       
       

Precisazioni

Per ora metto le precisazioni a parte, poiche' potrebbero spaventare, ma leggersele una volta aiuta a chiarire.

velocita' istantanea

= limite del

rapporto incrementale

    ∆s
vi limite 
  ∆t→0   ∆t
    ∆β
ωi limite 
  ∆t→0   ∆t
 
Della velocita' istantanea e' inevitabile parlare, ma e' d'uso lasciarla a livello intuitivo.
Accelerazione istantanea

= limite del

rapporto incrementale

    ∆v
ai limite 
  ∆t→0   ∆t
    ∆ω
ai limite 
  ∆t→0   ∆t
 
       
Incremento col segno,
(di una variabile).
Diverse rappresentaz
∆y = y2-y1
   ≡ y1-y0
   ≡ y-y0
∆x = x2-x1
   ≡ x1-x0
   ≡ x-x0
∆t = t2-t1
   ≡ t1-t0
   ≡ t-t0
Caso particolare: y=∆y |y0=0 x=∆x |x0=0 t=∆t |t0=0
Rapporto
incrementale
di una funzione.
y=f(x)  x
stato1 x1 y1
stato2 x2 y2
 ∆y   y2-y1 
y' = 
 = 
 ∆x  x2-x1
 ∆y'   y'2-y'1
y"= 
 = 
 ∆x  x2-x1
Velocita' di variaz
d u grandezza.
∆y = y2-y1
∆t = t2-t1
 ∆y   y2-y1
v≡vy
 = 
 ∆t  t2-t1
 ∆vy  v2-v1
a≡ay
 = 
 ∆t t2-t1
MAK velocita' in f t vt= v0 + a*t ωt= ω0 + a*t  
       
1 giro moto circolare
∆s 2πR    
vm=
 = 
= ωmR
∆t T    
ωm=
T
 
       

 

 

Altre formule dagli appunti di Giorgi Piero

F=ma

L=FDs  L=DE  P=L/Dt

EP= mgh    EC (1/2)mv2

K= C+273

C=DE/DT  C=cm  Q=cmDT

Req=nR  Req=R/n  Req=R1+R2 +...+ Rn    1/Req = 1/(1/R1 +...+1/Rn)

DV=RI  R=ρL/A

P=(DV)I   P=RI2 P=(DV)2/R

rendimento= DEu/DEe

 

Considerazioni sparse

I temi che vengono approfonditi sono due: Energia e circuiti.
Per l’energia, oltre agli argomenti classici, vengono affrontati i temi che riguardano la formazione del cittadino per un suo uso razionale. Si parlerà di come si produce l’energia, di energie rinnovabili, di come si può risparmiare energia e perché.

Per i circuiti, si parte con l’accensione di una lampadina fino alla realizzazione con resistori di circuiti serie parallelo, con misure e calcolo di Requivalenti, tensioni e correnti.
Altro argomento che affrontiamo è l’impianto elettrico in casa.

 

Didattica

Links

Formulario.

Cinematica del moto su una linea, e di una grandezza variabile nel tempo.

Confronto cinematica e dinamica moto traslatorio e rotatorio.