FISICA - PROGRAMMAZIONE 4 ANNO SCIENZE UMANE

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1 FISICA - PROGRAMMAZION 4 ANNO SCINZ UMAN UNITA DIDATTICH PRIODO OR DI LZION MODULO 1 Descrivere e interpretare la luce e la sua fenomenologia Fenomenologia della luce e modello geometrico (raggi di luce e ottica geometrica) 1 trimestre 14 Descrizione matematica di alcuni fenomeni ondulatori (onde in una corda, onde d acqua, fenomenologia del suono) 1 trimestre/ 2 pentamestre 14 Modelli fisici della luce 2 pentamestre 5 MODULO 2 Descrivere e interpretare la materia e la sua fenomenologia Temperatura e leggi empiriche dei gas (fenomeni termici nei solidi, nei liquidi e nei gas interpretati dalla teoria microscopica cinetica) 2 pentamestre 14 MODULO 3 Risorse energetiche Primo principio della termodinamica 2 pentamestre 7 Secondo principio della termodinamica 2 pentamestre 7 TOT. 61 h

2 MODULO 1 Descrivere e interpretare la luce e la sua fenomenologia U.D.1 Fenomenologia della luce e modello geometrico (14 h) (in collegamento con MATMATICA) STRUMNTI propagazione rettilinea della luce: il raggio luminoso come modello geometrico la visione prospettica (cenni) diffusione e riflessione dei raggi luminosi, un modello geometrico per la riflessione degli specchi piani rifrazione, un modello geometrico per la rifrazione, reversibilità del cammino ottico, angolo limite, riflessione totale dispersione e colori un modello geometrico per le lenti sottli cenni a comuni sistemi ottici: obiettivi fotografici, cristallino, occhiali, ecc... osservazioni e misure in laboratorio: studio dell'immagine virtuale prodotta da uno specchio piano, da lenti con il banco ottico descrizione e interpretazione di comuni fenomeni ottici e del funzionamento di comuni sistemi ottici risoluzione di problemi con costruzioni geometriche e numerici (anche utilizzando la trigonometria) U.D.2 Descrizione matematica di alcuni fenomeni ondulatori (onde in una corda, onde d acqua, fenomenologia del suono) (14 h) (in collegamento con MATMATICA) STRUMNTI descrizione di un moto ondulatorio e concetto di propagazione di un onda, velocità, periodo, frequenza, lunghezza d onda, lettura di un grafico sinusoidale relativo alle equazioni dell onda onde trasversali e longitudinali fenomenologia delle onde d acqua il suono e la pressione dell aria, fenomenologia delle onde sonore

3 osservazioni e misure in laboratorio: fenomeni ondulatori (molle, suoni, ecc..) descrizione e interpretazione di comuni fenomeni ondulatori discussione, interpretazione e risoluzione di problemi numerici e con lettura e interpretazione di grafici sinusoidali discussione e interpretazione dei filmati proposti U.D.3 Modelli fisici della luce (5 h) STRUMNTI modello corpuscolare (di Newton) e modello ondulatorio (di Huygens) cenni al modello ondulatorio della luce e relativa fenomenologia (interferenza e diffrazione) lo spettro delle frequenze delle onde em, il problema della propagazione della luce nel vuoto (cenni) osservazioni e misure in laboratorio: il banco ottico descrizione e interpretazione di semplici fenomeni dell'ottica fisica relazione e discussione dei modelli analizzati e studiati, del loro valore predittivo in relazione alla fenomenologia raccolta in questo e nei precedenti moduli

4 MODULO 2 Descrivere e interpretare la materia e la sua fenomenologia U.D.4 Temperatura e leggi empiriche dei gas (14 h) (in collegamento con SCINZ e con MATMATICA) STRUMNTI misure quantitative di temperatura (termometri, scala Celsius centigrada), equilibrio termico dilatazione termica nei solidi e nei liquidi leggi empiriche dei gas, scala assoluta di temperatura (Kelvin centigrada), confronto delle dilatazioni termiche nei solidi, nei liquidi, nei gas cenni al modello microscopico cinetico della materia: energia interna e temperatura, equilibrio termico e passaggi di stato calore e lavoro come scambi di energia di un sistema : temperatura di equilibrio, capacità termica, passaggi di stato osservazioni e misure in laboratorio: calorimetro delle mescolanze descrizione e interpretazione di comuni fenomeni termici descrizione e interpretazione di comuni fenomeni che coinvolgono scambi di energia come calore/lavoro discussione, interpretazione e risoluzione e di problemi numerici (in particolare con applicazione delle leggi di diretta ed inversa proporzionalità)

5 MODULO 3 Risorse energetiche U.D.5 Primo principio della termodinamica (7 h) STRUMNTI principio di conservazione dell'energia 1 principio della termodinamica applicato alle macchine meccaniche (ruote idrauliche) come ottenere lavoro da un serbatoio di calore: macchina termica cicli di un gas perfetto e loro rappresentazione grafica nel piano p-v, bilanci energetici descrizione degli scambi energetici in comuni macchine meccaniche e termiche discussione, interpretazione e risoluzione di semplici problemi numerici relativi alle principali trasformazioni termodinamiche dei gas, anche utilizzando rappresentazioni grafiche nel piano p-v U.D.6 Secondo principio della termodinamica (7 h) STRUMNTI trasformazioni reversibili e irreversibili rendimento di una macchina termica ideale e 2 principio della termodinamica descrizione degli scambi energetici di semplici macchine termiche (pompe di calore, frigorifero, turbine, ecc...) alla luce dei due prinicipi della termodinamica, considerazioni su come utilizzare al meglio gli scambi di energia in base al 2 principio della termodinamica cenni al significato macroscopico e microscopico della funzione di stato entropia

6 discussione e interpretazione dei bilanci energetici di comuni macchine termiche (pompa di calore, frigorifero, turbine a vapore...) discussione, interpretazione e risoluzione di semplici problemi numerici