la mia prima lezione di fisica - Liceo Scientifico Galilei
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Benvenuti nel<strong>la</strong> c<strong>la</strong>sse 1 a<br />
La Fisica<br />
Ciò che stu<strong>di</strong>erete<br />
Come lo stu<strong>di</strong>erete<br />
Perché lo stu<strong>di</strong>erete<br />
a B<br />
1
Durante il corso dei cinque anni <strong>di</strong> <strong>Liceo</strong> in<br />
cui stu<strong>di</strong>erete <strong>la</strong> <strong>fisica</strong> esaminerete ,<br />
in modo semplice ma rigoroso, utilizzando<br />
meto<strong>di</strong> matematici via via più complessi ,<br />
semplicemente…….<br />
Ciò che accade intorno a voi<br />
Ma non vi limiterete ad osservare, dovrete<br />
anche cercare <strong>di</strong> capire perché<br />
le cose vanno in un determinato modo e non<br />
in un altro e cosa potreste fare per<br />
mo<strong>di</strong>ficare <strong>la</strong> situazione<br />
2
Non fatevi guidare dal “senso comune”<br />
Galileo <strong>Galilei</strong> ci ha insegnato ad<br />
Osservare<br />
Esaminare il problema che nasce<br />
dall’osservazione<br />
Formu<strong>la</strong>re ipotesi<br />
Verificare tali ipotesi<br />
Formu<strong>la</strong>re una legge<br />
Naturalmente non sarà sufficiente una so<strong>la</strong><br />
verifica.<br />
Vedrete che in <strong>la</strong>boratorio occorrerà fare più<br />
esperimenti ed ogni volta in<strong>di</strong>viduare nuovi errori<br />
o problemi da risolvere.<br />
Al<strong>la</strong> fine però si giunge ad una conclusione che<br />
possiamo accettare poiché concorda con <strong>la</strong> teoria<br />
già esistente.<br />
A poco a poco aggiungiamo altre conoscenze a<br />
quelle già esistenti<br />
3
Inizio<br />
Osservazioni<br />
ed esperimenti<br />
Su fenomeni<br />
Ipotesi<br />
E previsioni<br />
Verifica<br />
sperimentale<br />
sì<br />
Formu<strong>la</strong>zione<br />
Di legge <strong>fisica</strong><br />
Verifica<br />
sperimentale<br />
no sì<br />
no<br />
In questo consiste<br />
il metodo sperimentale<br />
4
Cosa stu<strong>di</strong>eremo<br />
Innanzitutto sarà necessario ripassare un po’ (????) <strong>di</strong><br />
aritmetica e qualcosina (!!!!!!!!) <strong>di</strong> algebra<br />
Fatto ciò i temi delle nostre <strong>di</strong>scussioni saranno:<br />
Le grandezze fisiche e <strong>la</strong> loro misura<br />
Grandezze sca<strong>la</strong>ri e vettoriali<br />
Le forze<br />
Lavoro ed energia<br />
Statica del punto materiale e del corpo rigido<br />
L’equilibrio nei flui<strong>di</strong><br />
Utilizzeremo:<br />
Lezione frontale<br />
Come lo stu<strong>di</strong>eremo<br />
5
Lavori <strong>di</strong> gruppo<br />
Esercitazioni <strong>di</strong> <strong>la</strong>boratorio<br />
6
Laboratorio <strong>di</strong> informatica<br />
E tutto ciò che potrà essere utile a farvi<br />
capire, ma soprattutto a fare in modo che<br />
sappiate utilizzare bene quanto c’è <strong>di</strong> buono<br />
nel<strong>la</strong> vostra…….<br />
graziosa testolina<br />
7
Perché lo stu<strong>di</strong>eremo<br />
Per conoscere cose nuove<br />
Per esercitare le vostre capacità logiche<br />
Per capire il mondo che sta attorno a voi<br />
Ma anche………….<br />
Per prendere buoni voti<br />
O solo……<br />
per non essere bocciati<br />
8
Cosa occorre saper fare<br />
sapere leggere un testo, in<strong>di</strong>viduandone gli<br />
elementi essenziali,<br />
sapersi orientare nel<strong>la</strong> conoscenza delle unità <strong>di</strong><br />
misura,<br />
riuscire ad applicare le leggi fisiche stu<strong>di</strong>ate al<strong>la</strong><br />
risoluzione <strong>di</strong> semplici problemi,<br />
utilizzare un linguaggio appropriato al<strong>la</strong><br />
<strong>di</strong>sciplina .<br />
Cosa faremo<br />
Durante il corso dell’anno sco<strong>la</strong>stico, sarete<br />
sottoposti a vari tipi <strong>di</strong> prove <strong>di</strong> verifica:<br />
almeno due compiti scritti per trimestre;<br />
Test<br />
Re<strong>la</strong>zioni <strong>di</strong> <strong>la</strong>boratorio<br />
Lavori <strong>di</strong> gruppo<br />
Verifiche orali<br />
9
Cosa sarà valutato<br />
Nelle prove scritte:<br />
Corretta interpretazione del testo<br />
Uso delle re<strong>la</strong>zioni corrette<br />
Uso delle giuste unità <strong>di</strong> misura<br />
Completezza e correttezza dei proce<strong>di</strong>menti logici<br />
Or<strong>di</strong>ne<br />
Correttezza dei calcoli<br />
Nelle prove orali:<br />
Conoscenza dell’argomento<br />
Uso <strong>di</strong> un corretto linguaggio scientifico<br />
Capacità <strong>di</strong> collegare logicamente i vari<br />
argomenti<br />
Capacità <strong>di</strong> giustificare eventi del<strong>la</strong> vita<br />
quoti<strong>di</strong>ana interpretandoli secondo le teorie<br />
scientifiche stu<strong>di</strong>ate.<br />
10
A vostra <strong>di</strong>sposizione ci saranno<br />
libri <strong>di</strong> testo e <strong>di</strong> esercizi<br />
Videocassette<br />
Software <strong>di</strong> vario tipo<br />
Inoltre ci sarà sempre….<br />
l’insegnante<br />
Che, mi auguro, potrà darvi una mano a<br />
…orientarvi<br />
11
B U O N ANNO SCOLASTICO<br />
2006/2007<br />
METODO DI LAVORO<br />
12
L’80% del <strong>la</strong>voro<br />
sco<strong>la</strong>stico si svolge in<br />
c<strong>la</strong>sse<br />
Segui con molta<br />
attenzione ciò che <strong>di</strong>ce<br />
l’insegnante<br />
Non ti illudere <strong>di</strong> ritrovare<br />
tutta <strong>la</strong> <strong>lezione</strong> sul libro <strong>di</strong><br />
testo<br />
Quin<strong>di</strong> pren<strong>di</strong> bene tutti<br />
gli appunti<br />
Gli appunti vanno poi<br />
or<strong>di</strong>nati e riscritti a<br />
casa, possibilmente lo<br />
stesso pomeriggio in<br />
modo da ricordare<br />
bene ciò che si è<br />
appreso durante <strong>la</strong><br />
<strong>lezione</strong><br />
In c<strong>la</strong>sse<br />
A casa<br />
13
Quando devi stu<strong>di</strong>are<br />
<strong>la</strong> <strong>lezione</strong>, dopo avere<br />
letto il testo, rileggilo<br />
sottolineando (…con<br />
una matita) i termini<br />
più importanti<br />
Se non capisci il<br />
significato <strong>di</strong> qualche<br />
vocabolo, cercalo sul<br />
vocabo<strong>la</strong>rio<br />
Costruisciti degli<br />
schemi che ti aiutino a<br />
ricordare e a collegare<br />
tra loro i vari<br />
argomenti<br />
14
Ripeti a voce alta <strong>la</strong><br />
<strong>lezione</strong><br />
Se sei insicuro,<br />
registra ciò che sai e<br />
control<strong>la</strong> se va bene<br />
Ricorda <strong>di</strong> chiederti<br />
sempre se ciò che <strong>di</strong>ci<br />
ha una logica<br />
PERCHÉ<br />
Soprattutto per le materie<br />
scientifiche ricorda che più<br />
che conoscere dati devi<br />
capire perché le cose<br />
funzionano in un certo modo<br />
e non in un altro<br />
Chie<strong>di</strong>ti sempre il perché<br />
delle tue affermazioni<br />
15
Iniziamo con <strong>la</strong><br />
MATEMATICA<br />
Le formule inverse<br />
Ad<strong>di</strong>zione : a= b+<br />
c ⇒ b=<br />
a−c<br />
Sottrazione :<br />
Moltiplicazione:<br />
Divisione :<br />
Potenza :<br />
Ra<strong>di</strong>ce :<br />
a= b−c<br />
⇒ b=<br />
a+<br />
c ⇒c=<br />
b−a<br />
a = b×<br />
c ⇒b=<br />
a<br />
c<br />
a =<br />
b<br />
⇒b=<br />
a×<br />
c ⇒c=<br />
b<br />
c<br />
a<br />
c ⇒b<br />
c a<br />
a = b =<br />
n b ⇒b<br />
an<br />
a =<br />
=<br />
16
PROPRIETÀ DELLE POTENZE<br />
Prodotto:<br />
Quoto :<br />
Potenza:<br />
Ra<strong>di</strong>ce :<br />
Inoltre:<br />
a × an<br />
=<br />
a<br />
m<br />
am−n<br />
a<br />
n<br />
=<br />
m am+<br />
n<br />
( a m) n=<br />
amn<br />
m<br />
na m = a n<br />
a<br />
0 = −n<br />
=<br />
1;<br />
a<br />
1<br />
a<br />
PROPORZIONI<br />
Quattro grandezze si <strong>di</strong>cono in proporzione<br />
se :<br />
a : b = c:<br />
d<br />
Di conseguenza:<br />
n<br />
a=<br />
b×<br />
c<br />
;<br />
d<br />
b=<br />
a×<br />
d<br />
c<br />
17
RELAZIONI TRA<br />
GRANDEZZE<br />
due grandezze si <strong>di</strong>cono <strong>di</strong>rettamente<br />
proporzionali se il loro rapporto è costante<br />
Due grandezze si <strong>di</strong>cono inversamente<br />
proporzionali se il loro prodotto è costante<br />
Tra due grandezze esiste una<br />
proporzionalità quadratica se una è<br />
proporzionale al quadrato del<strong>la</strong> seconda<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
PROPORZIONALITÀ DIRETTA<br />
moto rettilineo uniforme<br />
0<br />
0 2 4 6<br />
tempo(s)<br />
8 10 12<br />
Serie1<br />
Serie2<br />
Se riportiamo in un<br />
sistema <strong>di</strong> assi<br />
cartesiani i valoroi<br />
delle due grandezze<br />
<strong>di</strong>rettamente<br />
proporzionali il<br />
grafico che otterremo<br />
sarà una retta<br />
18
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
PROPORZIONALITÀ INVERSA<br />
0<br />
0 20 40 60 80 100 120<br />
Serie1<br />
Se riportiamo in un<br />
sistema <strong>di</strong> assi<br />
cartesiani i valori <strong>di</strong><br />
due grandezze<br />
inversamente<br />
proporzionali<br />
otterremo un ramo <strong>di</strong><br />
iperbole<br />
PROPORZIONALITÀ QUADRATICA<br />
s p azio ( m )<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
spazio-tempo nel moto uniformemente accelerato<br />
0<br />
0 1 2 3<br />
tempo (s)<br />
4 5 6<br />
Serie1<br />
Se tra le due<br />
grandezze c’è una<br />
proporzionalità<br />
quadratica il grafico<br />
che otterremo sarà un<br />
ramo <strong>di</strong> parabo<strong>la</strong><br />
19
FIGURE GEOMETRICHE<br />
Area del triangolo:<br />
S = b h : 2<br />
Teorema <strong>di</strong> Pitagora<br />
c2 = a2 + b2 a2 = c2 –b2 Triangolo equi<strong>la</strong>tero<br />
r<br />
3 2<br />
h =<br />
l ; S = l<br />
2<br />
3<br />
4<br />
area del cerchio :<br />
S = π r 2<br />
Lunghezza del<strong>la</strong><br />
circonferenza:<br />
a<br />
b<br />
h<br />
C = 2 π r<br />
b<br />
l<br />
c<br />
h<br />
l<br />
l<br />
20
TRIANGOLI RETTANGOLI<br />
PARTICOLARI<br />
Triangoli con angoli <strong>di</strong> 60° e <strong>di</strong> 30°<br />
a<br />
60°<br />
c<br />
30°<br />
Triangoli con angoli <strong>di</strong> 45°<br />
È <strong>la</strong> metà <strong>di</strong> un quadrato<br />
a = b<br />
a<br />
è <strong>la</strong> metà <strong>di</strong> un triangolo<br />
equi<strong>la</strong>tero:<br />
c =2a<br />
b<br />
21
L<br />
Area del<strong>la</strong> superficie<br />
sferica:<br />
S = 4π R2 Volume del<strong>la</strong> sfera:<br />
V = 4/3 π R 3<br />
Area del<strong>la</strong> superficie<br />
del cubo:<br />
S = 6 L2 Volume del cubo:<br />
V = L3 22
c<br />
a b<br />
r<br />
h<br />
Area del<strong>la</strong> superficie<br />
del parallelepipedo:<br />
S = (2a + 2b) c<br />
Volume del<br />
parallelepipedo:<br />
V = a b c<br />
Area del<strong>la</strong> superficie<br />
del cilindro:<br />
S = 2π r h<br />
Volume del cilindro:<br />
V = π r 2 h<br />
23