2B Liceo Scientifico - FISICA a.s. 2020-2021

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

LIBRO DI TESTO: "LA FISICA di CUTNELL e JOHNSON" Le misure, l'equilibrio, il moto, il calore, la luce - ISBN: 9788808920935

DaD - Didattica a Distanza 2020-2021

GOOGLE CLASSROOM: codice corso 2B FISICA: r3e7nii
(utilizzare le credenziali di Google Suite già fornite dal liceo - tutorial come iscriversi)

profili GeoGebra 2B (link)

elenco di possibili domande di teoria (pdf)

programma FISICA 2020-2021 (pdf)

la stella nascosta di Samuel Loyd (pdf)

rappresentazione cronologica dell' ECUMENE (link)

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

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

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

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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 per ricavare la velocità media in un M.R.U.A. (pag.204)

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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

il moto di caduta libera, nel vuoto, sulla Terra:

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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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 1: lancio orizzontale di un proiettile (link)

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La Traiettoria di un proiettile (link GeoGebra)

TEST 2: la traiettoria di un proiettile (link)

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Laboratorio di fisica: Simulatore di moto di un proiettile:

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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 velocità è tangenziale (link GeoGebra)

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

 

TEST 3: la fionda di David (link)

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FORMULARIO cinematica moti rettilinei e moti piani (pdf)

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ZANICHELLI TEST allenamento 1 sui moti in due dimensioni cap.8 (link)

ZANICHELLI TEST allenamento 2 sui moti in due dimensioni cap.8 (link)

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

svolgimento (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: lo Skateboard (link)

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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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

 

 

una applicazione del 1° principio della dinamica

 

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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Applicazioni delle leggi della dinamica

1. l'esperimento della bilancia

2. l'esperimento della caduta di due gravi di peso differente

3. l'esperimento della caduta dalla torre di Pisa

4. l'esperimento della caduta del sacco

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Piano inclinato - la Scomposizione del vettore P (GeoGebra)

istruzioni per la costruzione con GeoGebra (pdf)

TEST 15: sul piano inclinato (link GeoGebra)

TEST 16: sul piano inclinato (link GeoGebra)

 

il pendolo (GeoGebra, thanks to Lu.Ca.)

 

Appunti: moti fondamentali (PDF)

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

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CAP.11 la RIFLESSIONE e la RIFRAZIONE della LUCE

1. raggi luminosi o raggi ottici

2. la velocità della luce nel vuoto

3. La RIFLESSIONE della LUCE

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

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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. LA LEGGE DELLA RIFRAZIONE:

La legge della rifrazione (GeoGebra)

6. le LENTI SOTTILI

 

Equazione delle lenti:


Ingrantimento di una lente:

 

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

lente sottile convergente (CONVESSA) (GeoGebra)

lente sottile divergente (CONCAVA) (GeoGebra)

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Esercitazione sull'ottica geometrica    -    Soluzioni (pdf)

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pagina dei VideoEsperimenti di FISICA (link)

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