2B Liceo Scientifico - FISICA a.s. 2021-2022

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"Una legge fisica Ŕ una regolaritÓ della natura esprimibile in forma matematica" (Richard Feynman, USA 1918-1988)

profili GeoGebra 2B (link)

elenco di possibili domande di teoria (pdf)

programma svolto di fisica (pdf)

GOOGLE CLASSROOM: codice corso 2B FISICA: 6q45uuz
(utilizzare le credenziali di Google Suite già fornite dal liceo - tutorial come iscriversi)


la stella nascosta di Samuel Loyd (pdf)

Calcolatrici ammesse esame di stato (nota MIUR - circolare 105)

rappresentazione cronologica dell' ECUMENE (link)

 

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CAP.6 la VELOCITA' - CAP.7 l'ACCELERAZIONE


nel S.I. la velocità media si misura in m/s, usualmente la velocità dei veicoli si misura in km/h

TEST1: un esercizio di conversione tra m/s e km/h (link)

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grafico della legge oraria del Moto Rettilineo Uniforme (M.R.U.)

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il MOTO RETTILINEO UNIFORME (M.R.U.)

 

ACHILLE e la TARTARUGA: un esercizio sul M.R.U. (pdf)

 

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il MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO (M.R.U.A.)

il problema del piccolo Gauss sulla somma dei numeri da 1 a 100 [idea che utilizziamo per ricavare la velocità media in un M.R.U.A. (pag.242)]

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il MOTO di CADUTA LIBERA

sì, ma libera da cosa?



il MOTO di CADUTA LIBERA sulla TERRA - Brian Cox visita la pi¨ grande camera a vuoto del mondo. Human universe episodio 4 preview. BBC2

il MOTO di CADUTA LIBERA sulla LUNA - Cpt. Scott, missione apollo 15, luglio 1971

TEST 2: un esercizio interattivo sul MOTO di CADUTA LIBERA (link)

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Esercitazione sui moti rettilinei M.R.U. e M.R.U.A.   -    Soluzioni (pdf)

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VideoEsperimento n.3: il calcolo di g con il cronometro acustico di PhyPhox (thanks to Fa.Fe.)

VideoEsperimento n.3: il calcolo di g con il cronometro acustico di PhyPhox (thanks to Ma.DMu.)

 Videoesperimento 1: la velocitÓ media dell'ascensore (thanks to Fl.Do.)

 Videoesperimento 2: il calcolo di g, l'accelerazione di gravitÓ con lo smartphone (thanks to Fl.Do.)

 Videoesperimento 1: la velocitÓ media dell'ascensore (thanks to Gi.Gh.)

 Videoesperimento 1: la velocitÓ media dell'ascensore (thanks to Gi.La.)

VideoEsperimento n.3: il calcolo di g con il cronometro acustico di PhyPhox (thanks to Ed.Le.)

 Videoesperimento 4: il calcolo della velocitÓ del suono con il cronometro acustico di PhyPhox (thanks to La.Pa.)

VideoEsperimento n.3: il calcolo di g con il cronometro acustico di PhyPhox (thanks to Cl.Pe.)

 Videoesperimento 1: la velocitÓ media dell'ascensore (thanks to Fl.Tr.)

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CAP.8 il MOTO in DUE DIMENSIONI

att.: posizione, spostamento, velocità e acceletazione sono grandezze vettoriali

il vettore spostamento  -   protocollo di costruzione

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Principio di composizione dei moti galileiano: “Un mobile animato simultaneamente da più moti
assume in ogni istante la posizione che avrebbe se i moti invece che simultanei fossero successivi
ciascuno per lo stesso intervallo di tempo

ovvero: "i moti lungo l'asse x e lungo l'asse y sono indipendenti e la loro composizione fornisce il moto bidimensionale complessivo"

PRINCIPIO di COMPOSIZIONE dei MOTI: "Lo spostamento totale è la somma vettoriale degli spostamenti che avvengono indipendentemente in ognuna delle dimensioni. la velocità totale è la somma vettoriale delle velocità e così anche l'accelerazione"

un esempio di composizione di moti (link pearson)

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MOTO DI UN PROIETTILE

 

Lancio orizzontale di un proiettile (link GeoGebra)

TEST 3: lancio orizzontale di un proiettile (link)

Lancio orizzontale di un proiettile 3D (link GeoGebra)

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La Traiettoria di un proiettile (link GeoGebra)

TEST 4: la traiettoria di un proiettile (link)

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Laboratorio di fisica: Simulatore del moto di un proiettile (link PHET)

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MOTO CIRCOLARE UNIFORME - M.C.U.

scheda di lavoro sulla misura degli angoli in gradi e radianti (pdf)

Moto Circolare Uniforme - la velocitÓ Ŕ tangenziale (link GeoGebra)

Moto Circolare Uniforme - l'accelerazione Ŕ centripeta (link GeoGebra)

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David e Goliath (link video)

TEST 5: la fionda di David (link)

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FORMULARIO cinematica moti rettilinei e moti piani (pdf)

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Esercitazione sui moti in due dimensioni cap.8   -    Soluzioni (pdf)

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il MOTO ARMONICO

il MOTO ARMONICO è il movimento della proiezione di un punto che si muove di Moto Circolare Uniforme su un diametro della circonferenza

1. Scheda di lavoro con GeoGebra sul MOTO ARMONICO (pdf)

VIDEO TUTORIAL della costruzione sul Moto Armonico (thanks to Ma.Fa.)

 

 

il Moto Armonico e le sue componenti:

in un moto ARMONICO la accelerazione è direttamente proporzionale allo spostamento dalla posizione di equilibrio e ha verso opposto

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PHET COLORADO: il noto armonico dello Skateboard (simulazione PhET)

il moto armonico con le molle (simulazione PhET)

MOTO ARMONICO - i vettori 1 (link GeoGebra)

MOTO ARMONICO - i vettori 2 (link GeoGebra)

 

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CAP.9 i PRINCIPI della DINAMICA

“Nello studio della fisica, il principio d’inerzia e il concetto di forza sono stati, storicamente, due degli scogli più duri per gli studenti[…]. Non è sorprendente che il problema didattico in questo campo sia così difficile da risolvere, se si tiene conto di quanto tempo fu necessario all ’inizio alla mente umana per chiarire questi aspetti dei fenomeni naturali. Coloro che affrontano tale studio per la prima volta devono sempre esaminare di nuovo almeno alcuni degli ostacoli e delle difficoltà originali.” [Arons, 1992]

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iniziamo dalle osservazioni

osservazione1: un oggetto fermo rimane fermo se nessuna forza agisce su di esso (ma anche se la risultante delle forze è nulla)

osservazione2: un oggetto in movimento con velocità costante (M.R.U.) continua a muoversi con la stessa velocità se nessuna forza agisce su di esso (ma anche se la risultante delle forze è nulla)

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In questo video, tratto dal film Agorà del 2009, l'esperimento viene ricostruito molto realisticamente anche se non vi sono tracce storiche che fu realmente effettuato nel V secolo in cui è ambientata la ricostruzione

la caduta del sacco

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1° PRINCIPIO o principio di inerzia

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l'esperimento di Galileo Galilei (Pisa, 1564-1642):

da "Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze attinenti alla meccanica e ai movimenti locali " (1638) --> leggi a pag.98 (testo evidenziato sul principio di inerzia)

 

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(oppure leggi questa sintesi molto semplifica o questa più completa)

MEMEX: gli esperimenti ideali (breve videolezione 7')

ma chi è fermo e chi è in movimento???

 

 

l'esperimento di Galileo Galilei nella stiva della nave:

dal "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo tolemaico e copernicano " (1632) --> leggi a pag.105

 

 

INERZIA: "capacità di un un oggetto di rimane fermo o di mantenere il suo Moto Rettilineo uniforme"

unità di misura dell'inerzia?

SISTEMA di RIFERIMENTO INERZIALE, ossia un sistema in cui vale la legge di inerzia, è un sistema di riferimento in moto a velocità costante (M.R.U.) rispetto al sistema di riferimento del corpo considerato

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NON ESISTONO in natura moti assoluti, ma solo moti relativi

PRINCIPIO di relatività Galileiano:

- Le leggi della dinamica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali

- non esiste un sistema di riferimento assoluto

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1° PRINCIPIO o principio di inerzia:
"Un corpo rimane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme, finché non interviene una causa esterna a variare il suo stato"

 

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2° PRINCIPIO o principio fondamentale della dinamica

In un sistema inerziale, una Forza che agisce su un corpo di massa m ne provoca una accelerazione a tale che:

 

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3° PRINCIPIO o principio di azione e reazione


"quando due corpi interagiscono la forza che il primo esercita sul secondo ha stesso modulo, stessa direzione e verso opposto a quella che il secondo corpo esercita sul primo"

osservazione 1: non esistono forze singole, ma coppie di forze

osservazione 2: è arbitrario stabilire quale sia la azione e quale la reazione

osservazione 3: l'azione e la reazione sono forze che agiscono su corpi diversi

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I principi della dinamica con Wile E. Coyote #1 (in quali casi sono rispettati i principi della dinamica?)

I principi della dinamica con Wile E. Coyote #2 (in quali casi sono rispettati i principi della dinamica?)

I principi della dinamica con Wile E. Coyote #3 (in quali casi sono rispettati i principi della dinamica?)

Wile E. Coyote vs. Gravity (in quali casi sono rispettati i principi della dinamica?)

 

Applicazione dei principi della dinamica: la caduta dalla torre di Pisa (quale palla toccherà prima il suolo?)

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Il PIANO INCLINATO

Piano inclinato - la Scomposizione del vettore P (GeoGebra)

istruzioni per la costruzione con GeoGebra (pdf)

TEST 15, sul piano inclinato: la scomposizione del vettore peso (link GeoGebra)

TEST 16, sul piano inclinato: le forze in equilibrio (link GeoGebra)


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Il moto armonico di una molla

il moto armonico con le molle (simulazione PhET)

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Le piccole oscillazioni del PENDOLO

il pendolo di Galileo nella cattedrale di Pisa

le "piccole" oscillazioni del pendolo

 

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Appunti: moti fondamentali (pdf)

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ZANICHELLI TEST allenamento sui principi della dinamica (link)

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Esercitazione sui principi della dinamica cap.9   -    Soluzioni (pdf)

 svolgimento problema 1 - problema 2 - problema 3 - problema 4 (pdf)

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CAP.11 la RIFLESSIONE e la RIFRAZIONE della LUCE

 

1. raggi luminosi o raggi ottici:

sono segmenti che rappresentano il cammino rettilineo della luce

 

2. la velocità della luce nel vuoto:

è una costante universale c=299.792.458m/s (per i nostri calcoli si può approssimare a c=3·108m/s )

[c è iniziale latina della parola "celeritas" e anche iniziale della parola "costante"]

 

3. Le leggi "empiriche" della RIFLESSIONE della LUCE:

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La legge della riflessione (GeoGebra)

scheda di lavoro con GeoGebra sulla legge della riflessione (pdf)

VIDEO TUTORIAL sulla costruzione della legge della riflessione con GeoGebra (thanks to Ma.Fa.)

 

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4. Gli SPECCHI SFERICI

Muro dipinto dalla Galleria degli Uffizi, Stanzino delle Matematiche, a Firenze, Italia, che mostra lo specchio del matematico greco Archimede utilizzato per bruciare navi militari romane.
Dipinto nel 1600 di Giulio Parigi
(ma sarebbe stato possibile realizzare tali armi ai tempi dell'assedio romano di Siracusa del 212a.C. ?)

L'idea di Archimede è stata applicata nelle centrali solari a concentrazione:

e anche per risparmiare energia:

la cottura ad energia solare

Archimedes Death Ray Solar Parabolic Mirror burns a fake Roman Ship Mythbusters

 

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Lo SPECCHIO MAGICO (link) per creare immagini "REALI"

Gli SPECCHI SFERICI (GeoGebra)

scheda di lavoro con GeoGebra sulla costruzione di una immagine prodotta da uno specchio sferico (pdf)

scheda di lavoro: l'equazione dei punti coniugati (pdf)

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5. Le leggi "empiriche" della RIFRAZIONE della LUCE:

La "Deviazione" della luce (link)

La legge della rifrazione (GeoGebra)

scheda di lavoro con GeoGebra sulla legge della della rifrazione (pdf)

VIDEO TUTORIAL della costruzione sulla legge della rifrazione con GeoGebra

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6. le LENTI SOTTILI

 

scheda di lavoro con GeoGebra sulla costruzione di una immagine prodotta da una LENTE SOTTILE convergente (pdf)

lente sottile convergente (CONVESSA) (GeoGebra)

lente sottile divergente (CONCAVA) (GeoGebra)

 

scheda di lavoro sulla immagine prodotta da una lente sottile (pdf)

 

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ottica geometrica: lenti e specchi (PHET)

 

ZANICHELLI TEST allenamento sulla riflessione e rifrazione della luce (solo alcuni)

 

Esercitazione sull'ottica geometrica    -    Soluzioni (pdf)

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CAP.12 Temperatura e Calore (cap.12)

 

1. la temperatura

William Thomson, LORD KELVIN e la temperatura assoluta (link)

un esercizio interattivo sulla temperatura KELVIN (link)

Come funzionano i termometri e in che modo misurano la temperatura corporea?

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2. la dilatazione termica

tabella con coefficienti di dilatazione (pdf)

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3. Calore ed Energia

il CALORE è l'"ENERGIA" che fluisce da un corpo a temperatura maggiore verso un corspo a temperatura minore, a causa della differenza di temperatura

 

in termini moderni (e per gli esercizi) si può utilizzare La legge fondamentale della TERMOLOGIA

ovvero il legame tra TEMPERATURA T [K] e CALORE E [J]

 

Q = c·m· ΔT

 

in cui m è la massa [kg]

e c è il calore speficico del corpo [J/(K·kg)]
definito come la quantità di energia che si deve fornire ad 1kg di materia per aumentarne la temperatura di 1K

TABELLA di calori specifici (link)

 

il calore specifico dell'acqua è:   c = 4186 J / (kg·K)

un valore molto alto... insomma scaldare l'acqua è costoso quanto spostarla...


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la CAPACITA' TERMICA di un corpo è definita come il prodotto del calore spefico per la massa

C = c·m

un esercizio sulla capacità termica e il calore (link)

 

Cos'è la Temperatura Percepita? (differenze tra temperatura e calore - CURIUSS)

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4. il calorimetro

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5. Calore e cambiamenti di stato

Tabella dati calore specifico e calore latente per esercitazione (pdf)

PASTA SENZA FUOCO (1) - Perché continuare a far bollire l'acqua è inutile (04.09.2017)

 

approfondimento: caldo e freddo (INFN scienza x tutti)

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TABELLA di calori specifici (link)

Formulario termologia (cap.12)

Tabelle: coefficienti di dilatazione, calore specifico e calore latente per esercitazione (pdf)

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Esercitazione sulla termologia (cap.12)    -    Soluzioni (pdf)

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 Videoesperimento #9: misura dell'indice di rifrazione dell'acqua (thanks to Ed.Tr.)

 Videoesperimento #10: Calore e temperatura per la cottura della pasta (thanks to Ma.D.M.)

 Videoesperimento #10: Calore e temperatura per la cottura della pasta (thanks to Re.Ta.)

 Videoesperimento #10: Calore e temperatura per la cottura della pasta (thanks to Gi.La.)

Videoesperimento #8: le lenti sottili convergenti e divergenti (thanks to Gi.Gh)

 Videoesperimento #9: misura dell'indice di rifrazione dell'acqua (thanks to Ma.DM.)

 Videoesperimento #10: Calore e temperatura per la cottura della pasta (thanks to Fl.Do.)

 Videoesperimento #10: Calore e temperatura per la cottura della pasta (thanks to Gi.Gh.)


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