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

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"Una legge fisica è una regolarità della natura esprimibile in forma matematica" (Richard Feynman, USA 1918-1988)
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DaD - Didattica a Distanza 2021-2022
GOOGLE CLASSROOM: codice corso 2B FISICA: 6q45uuz
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CAP.6 la VELOCITA' - CAP.7 l'ACCELERAZIONE
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il MOTO RETTILINEO UNIFORME (M.R.U.)

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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 LUNA - Cpt. Scott, missione apollo 15, luglio 1971
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CAP.8 il MOTO in DUE DIMENSIONI
att.: posizione, spostamento, velocità e acceletazione sono grandezze vettoriali
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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"
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MOTO DI UN PROIETTILE
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MOTO CIRCOLARE UNIFORME - M.C.U.
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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
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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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
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1° PRINCIPIO o principio di inerzia
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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
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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)
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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)
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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)
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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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