Classe IBA - A.S. 2017-2018: Fisica

Docente

Aio Filippo

Obiettivi didattici in termini di:

In relazione al piano di studio devono essere conseguiti i seguenti obiettivi in termini di:

Conoscenze (sapere)

GRANDEZZE E MISURE

• Definizioni e unità di misura delle grandezze fisiche: lunghezza, massa, area, volume e densità;
• Unità di misura del Sistema Internazionale, unità di misura di uso comune o del sistema agrario;
• Definizione e tipi di misura;
• Caratteristiche principali degli strumenti di misura;
• Raccolta dati sperimentali: errori sistematici e casuali.

FORZE E VETTORI

• Definizione di forza e tipologie;
• Le forze come vettori;
• La forza peso: definizione e formula fisica;
• Differenza tra massa e peso;
• Forze di attrito;
• Principio di azione-reazione.

EQUILIBRIO IN MECCANICA Equilibrio dei solidi:

• Condizioni di equilibrio del punto materiale;
• Concetto di momento di una forza;
• Condizione di equilibrio rispetto alla rotazione;
• Classificazione delle leve.

Equilibrio dei liquidi:

• Conoscere gli stati della materia;
• Conoscere la definizione di pressione e pressione idrostatica;
• Principio di Pascal;
• Legge di Stevin;
• Principio di Archimede.

TEMPERATURA E CALORE

• Definizione operativa di temperatura e scale termometriche;
• Significato di equilibrio termico e dilatazione termica;
• Calore come energia in transito;
• Modalità di trasmissione del calore (conduzione, convezione e irraggiamento).

ENERGIA

• Forme di energia e trasformazione;
• Approfondimenti: applicazioni pratiche e dispositivi che sfruttano le varie forme di energia;
• Risparmio energetico.

Abilità (saper fare)

• Individuare la teoria e/o il modello nel quale il fenomeno o la situazione problematica si inserisce;
• Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni naturali e per interpretare i dati;
• Osservare, descrivere e analizzare i fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale;
• Risolvere problemi secondo una procedura applicando le leggi individuate e utilizzando gli strumenti matematici adeguati;
• Rappresentare dati e fenomeni con linguaggio algebrico, grafico o con tabelle, valutando i risultati;
• Utilizzare gli strumenti metodologici acquisiti per porsi con atteggiamento razionale e critico di fronte alla realtà.

Competenze (saper essere/essere in grado di)

Viene perseguito l’obiettivo prioritario di far acquisire allo studente le competenze di base attese a conclusione dell’obbligo di istruzione, di seguito richiamate:

• Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale e artificiale e formulare ipotesi esplicative utilizzando modelli, analogie e leggi;
• Analizzare qualitativamente e quantitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia a partire dall'esperienza;
• Utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni naturali e per interpretare dati;
• Riconoscere le varie fasi del metodo sperimentale;
• Imparare ad osservare la realtà, stimolare domande, abituare la ricerca dei perché;
• Raggiungere un livello di conoscenza sicura dei contenuti fondamentali della fisica, una padronanza di linguaggio e del metodo d’indagine.

Obiettivi minimi

(definiti in dipartimento) 

GRANDEZZE E MISURE

• Riconoscere le grandezze fisiche ed abbinare correttamente le unità di misura;
• Riconoscere le principali caratteristiche degli strumenti di misura;
• Determinare la sensibilità di uno strumento;
• Saper leggere il risultato di una misura su uno strumento graduato.

FORZE E VETTORI

• Calcolare e rappresentare la forza risultante in semplici sistemi a partire da forze applicate nella stessa direzione;
• Conoscere le caratteristiche di forza peso e forza d'attrito;
• Saper applicare direttamente le formule studiate;
• Saper distinguere la massa dal peso;
• Comprendere la legge di azione e reazione.

EQUILIBRIO IN MECCANICA

• Individuare le condizioni da creare per ottenere l'equilibrio di un punto materiale;
• Riconoscere quando l'applicazione di forze produce momenti e l'effetto da essi prodotto;
• Individuare le condizioni da creare per ottenere l'equilibrio di un corpo rigido;
• Riconoscere i vari tipi di leva e il relativo vantaggio;
• Saper calcolare la pressione di un fluido;
• Applicare le leggi di Pascal e Stevin (formula diretta) alla risoluzione di semplici problemi;
• Applicare il principio di Archimede alla soluzione di semplici problemi (formula diretta)
• Valutare le condizioni di galleggiamento di un corpo.

TEMPERATURA E CALORE

• Conoscere i principi di costruzione di un termometro e le scale termometriche presentate;
• Riconoscere le modalità di trasmissione dell’energia termica in semplici situazioni reali.

ENERGIA

• Saper descrivere le forme di energia presentate;
• Saper spiegare il principio di funzionamento di alcuni dispositivi di uso comune nel settore alberghiero;
• Cogliere l’importanza di uno sviluppo sostenibile.

Contenuti

• MODULO 1: GRANDEZZE FISICHE E MISURE: le grandezze, la misura e gli strumenti.
• MODULO 2: FORZE E VETTORI: forze notevoli e relativa rappresentazione vettoriale.
• MODULO 3: L'EQUILIBRIO: equilibrio del corpo rigido, equilibrio dei fluidi.
• MODULO 4: TEMPERATURA E CALORE: scale di temperatura, dilatazione termica, trasferimento del calore.
• MODULO 5: ENERGIA: tipi di energia, trasformazioni dell’energia.

Contenuti minimi

(definiti in dipartimento) 

GRANDEZZE E MISURE

• Massa, lunghezza, area, volume, densità: definizione strumento di misura ed unità del Sistema Internazionale;
• Misure dirette e indirette;
• Strumenti analogici e digitali;
• Portata e sensibilità dello strumento.

FORZE E VETTORI

• Vettori: modulo, direzione, verso e rappresentazione grafica;
• Risultante di due forze: forze con la stessa direzione;
• Forza peso, forza d'attrito;
• Principio di azione e reazione.

EQUILIBRIO IN MECCANICA

Equilibrio dei solidi:

• Formula del momento di una forza;
• Regola dell'equilibrio di un corpo rigido;
• Leve di 1°, 2° e 3° genere.

Equilibrio dei fluidi:

• Formula della pressione;
• Principio di Pascal;
• Legge di Stevin;
• Pressione atmosferica;
• Principio di Archimede.

TEMPERATURA E CALORE

• Definizione di temperatura;
• Funzionamento del termometro;
• Formula della dilatazione termica;
• Comportamento anomalo dell'acqua;
• Calore e sua trasmissione: conduzione, convezione e irraggiamento;
• Riflessioni sul problema del risparmio energetico.

ENERGIA

• Tipi di energia;
• Trasformazioni dell'energia.

Metodi

• Lezione frontale;
• Discussione guidata;
• Studio del caso;
• Simulazione.

Verifiche

• Verifica scritta composta da domande a scelta multipla
• Interrogazione;
• Lavori di gruppo.

Libri di testo

• U. Amaldi - M. Bonzaghi (2014) La fisica in cucina, Bologna, Zanichelli Editore