Classe IIA - A.S. 2018-2019: Fisica

Docente

Stefania Bertolazzi

Obiettivi didattici in termini di:

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

Conoscenze (sapere)

EQUILIBRIO IN MECCANICA

Equilibrio dei solidi: • Scomposizione della forza peso sul piano inclinato. • Condizioni di equilibrio del punto materiale. • Concetto di momento di una forza. • Condizione di equilibrio rispetto alla rotazione. • Classificazione delle leve.

Equilibrio dei fluidi: • Conoscere gli stati della materia • Conoscere la definizione di pressione e pressione idrostatica • Principio di Pascal • Legge di Stevino • Principio di Archimede

MOTI DEL PUNTO MATERIALE

Sistemi di riferimento e traiettoria • Significato e unità di misura della velocità • Legge oraria del moto rettilineo uniforme • Significato e unità di misura dell’accelerazione

DINAMICA

Enunciato delle leggi della dinamica • Cenni di moto circolare (accelerazione centripeta)

LAVORO ED ENERGIA MECCANICA

Significato di lavoro, potenza, energia. • Conoscere le forme di energia cinetica e potenziale e le loro trasformazioni • Conoscere le leggi di conservazione dell’energia meccanica in campo conservativo.

Abilità (saper fare)

EQUILIBRIO IN MECCANICA

Equilibrio dei solidi: Analizzare situazioni di equilibrio statico del punto materiale sul piano inclinato • Risolvere semplici problemi sull’equilibrio del 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 • Risolvere semplici problemi sull’equilibrio del corpo rigido • Riconoscere i tipi di leva e il relativo vantaggio

Equilibrio dei fluidi: Saper applicare la formula fisica della pressione • Saper calcolare la pressione di un fluido • Applicare le leggi di Pascal e Stevino alla risoluzione di semplici problemi • Applicare il Principio di Archimede alla soluzione di semplici problemi • Valutare le condizioni di galleggiamento di un corpo

MOTI DEL PUNTO MATERIALE

Trasformazione della velocità da m/s a km/h e viceversa • Risolvere problemi che coinvolgono applicazione diretta ed inversa delle formule presentate.

DINAMICA

Saper utilizzare la relazione tra forza, massa e accelerazione del secondo principio della dinamica • Saper spiegare semplici fenomeni alla luce dei principi della dinamica

LAVORO ED ENERGIA MECCANICA

Calcolare il lavoro compiuto da una forza e la potenza sviluppata • Calcolare l’energia cinetica e l’energia potenziale gravitazionale • Applicare le leggi di conservazione dell’energia a semplici problemi connessi al moto

Competenze (saper essere/essere in grado di)

EQUILIBRIO IN MECCANICA

Equilibrio dei solidi: Modellizzare un oggetto fisico come punto materiale o come corpo rigido esteso a seconda della situazione in cui esso viene studiato • Collegare l’applicazione del piano inclinato e delle leve alla possibilità di trasformare la forza in termini di maggiore efficacia per lo scopo da raggiungere

Equilibrio dei fluidi: Analizzare gli effetti della presenza dei fluidi e le loro caratteristiche nella vita quotidiana

MOTI DEL PUNTO MATERIALE

Descrivere il moto attraverso le sue grandezze cinematiche • Saper valutare in termini di velocità il cambiamento di posizione dei corpi; saper fare previsioni sulla posizione di un corpo sfruttando il concetto di velocità media • Individuare il cambiamento di velocità in base all’intervento dell’accelerazione

DINAMICA

Descrivere una forza e il suo effetto sul moto di un corpo • Considerare la massa in termini inerziali e non solo come quantità di materia • Descrivere il moto di un corpo facendo riferimento alle cause che lo generano

LAVORO ED ENERGIA MECCANICA

Associare il concetto di lavoro all’azione di una forza valutata in relazione allo spostamento • Saper rilevare le differenti forme di energia in funzione del lavoro che può essere prodotto grazie allo sfruttamento della loro trasformazione • Osservare, descrivere ed analizzare fenomeni appartenenti alla realtà naturale ed artificiale • Analizzare qualitativamente fenomeni legati alle trasformazioni di energia (a partire dall’esperienza)

Obiettivi minimi

(definiti in dipartimento) 

EQUILIBRIO IN MECCANICA

Equilibrio dei solidi: Riconoscere il vantaggio del piano inclinato per equilibrare la forza peso di un oggetto e rappresentare la situazione con uno schema vettoriale. • Saper determinare la forza equilibrante nel piano inclinato • 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

Equilibrio dei fluidi: Saper applicare la formula fisica della pressione • Saper calcolare la pressione di un fluido • Applicare le leggi di Pascal e Stevino (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

MOTI DEL PUNTO MATERIALE

Trasformazione della velocità da m/s a km/h e viceversa • Risolvere problemi che coinvolgono applicazione diretta delle formule presentate.

DINAMICA

Saper utilizzare la relazione tra forza, massa e accelerazione del secondo principio della dinamica • Saper spiegare semplici fenomeni alla luce dei principi della dinamica

LAVORO ED ENERGIA MECCANICA

Calcolare il lavoro compiuto da una forza e la potenza sviluppata • Calcolare l’energia cinetica e l’energia potenziale gravitazionale • Applicare le leggi di conservazione dell’energia a semplici problemi connessi al moto (formule dirette)

Contenuti

MODULO 3: EQUILIBRIO

Equilibrio dei solidi: equilibrio del punto materiale, momento e leve.

Equilibrio dei fluidi : leggi di Pascal, Stevino e Archimede.

MODULO 4: MOTI DEL PUNTO MATERIALE: moto rettilineo uniforme, moto rettilineo uniformemente accelerato

MODULO 5: DINAMICA: leggi della dinamica, moto circolare

MODULO 6: LAVORO ED ENERGIA MECCANICA: lavoro, potenza, energia, conservazione dell’energia

Contenuti minimi

(definiti in dipartimento) 

EQUILIBRIO IN MECCANICA

Equilibrio dei solidi: • Punto materiale; regola dell’equilibrio per il punto materiale • Scomposizione della forza peso sul piano inclinato e rappresentazione grafica della forza equilibrante • Formula della forza equilibrante sul piano inclinato • 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 Stevino • Pressione atmosferica • Principio di Archimede

MOTI DEL PUNTO MATERIALE

• Formula della velocità • Formula dell’accelerazione • Formule del moto rettilineo uniforme • Formule del moto rettilineo uniformemente accelerato

DINAMICA

Le tre leggi della dinamica

LAVORO ED ENERGIA MECCANICA

Formula del lavoro • Lavoro come forma di energia • Energia potenziale gravitazionale • Energia cinetica • Regola della conservazione dell’energia meccanica in campo conservativo

Metodi

Le lezioni teoriche saranno di tipo frontale: l’esposizione dei contenuti sarà seguita da esercizi applicativi guidati che richiederanno la partecipazione degli studenti. Ulteriori esempi di applicazioni pratiche o di fenomeni spiegabili attraverso le leggi fisiche studiate verranno presentati con l’ausilio di materiale multimediale e l’uso della LIM; la visione di alcuni filmati potrà integrare ed approfondire alcuni dei temi trattati. Nello svolgimento guidato di esercizi e nella correzione in classe delle esercitazioni assegnate a casa, verrà data particolare importanza al "problem solving", con scomposizione del problema in sottoproblemi identificazione delle grandezze fisiche di ingresso e uscita per ciascun sottoproblema, identificazione della teoria che porta alla soluzione e sua applicazione con verifica dimensionale del risultato. La trattazione di argomenti di matematica verrà affrontata partendo da problemi fisici e vista come aiuto all’interpretazione o alla soluzione di questi ultimi. A seconda degli argomenti trattati, potranno essere svolte alcune semplici esperienze da cattedra o sarà proposta la visione di filmati di laboratorio virtuale. Una prima attività di recupero verrà essenzialmente svolta in itinere, con il continuo ripasso ed approfondimento tra una lezione e la successiva e durante la correzione di tutti i compiti assegnati per casa.

Verifiche

Le verifiche saranno costituite da interrogazioni orali e verifiche scritte semistrutturate. Le interrogazioni orali verranno effettuate anche come eventuale recupero di una valutazione negativa conseguita nella prova scritta. Nelle interrogazioni, a partire dalla correzione dei compiti per casa, ulteriori domande teoriche o esercizi saranno volti a verificare la conoscenza degli argomenti e la capacità di applicare i concetti appresi a semplici situazioni, possibilmente inerenti la realtà quotidiana. Nelle verifiche semistrutturate saranno proposti quesiti volti a verificare conoscenze teoriche e capacità d’applicazione di queste ultime. Il criterio di valutazione delle prove di verifica sarà quello di assegnare un punteggio relativo ad ogni quesito proposto; per le prove semi-strutturate sarà fissato un punteggio massimo raggiungibile per ogni risposta: per il raggiungimento di tale punteggio, o frazione di esso, sarà valutata l’esposizione di concetti chiave o l’applicazione più o meno corretta delle regole necessarie allo svolgimento degli esercizi. Ove possibile sarà svolta anche qualche prova pratica la cui relazione elaborata in classe ed eventualmente terminata a casa sarà valutata.

Libri di testo

“EXPERIMENTA compact – corso di fisica per il primo biennio”, Sergio Fabbri – Mara Masini, casa Editrice SEI.