Lezioni · anno scolastico 2026-27
4D Fisica
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12.11.2026 L16 Velocità quadratica media <v> ricavata da PV=nRT; formula equivalente con k_B e massa molecolare.
Energia interna come somma di energia potenziale e cinetica; nei gas perfetti U=0, E_int = N·k_m.
Energia interna con gradi di libertà l: monoatomico l=3, biatomico l=5, E_int = (l/2)Nk_BT. PDF ↗ 10.11.2026 L15 Verifica: dinamica, energia e conservazione, calore e PV=nRT.
Esercizi svolti: pag. 413 n. 30 (moli di O₂), pag. 416 n. 16 (trasformazione isobara), esercizio 31 (aria sull'Everest).
Teoria cinetica dei gas, versione microscopica: velocità quadratica media, formula della pressione, analisi dimensionale. PDF ↗ 31.10.2026 L14 Pag. 411, esercizio 16: gas ideale monoatomico, trasformazioni isoterma, isobara e isocora nel piano P-V.
Calcolo di pressione e temperatura negli stati B e C, con P_B = P_A/3 e T_C = T_A/3.
Pag. 413, "Cilindro e pistone 1": trasformazione isobara e calcolo della temperatura finale con V/T costanti. PDF ↗ 28.10.2026 L13 Teoria cinetica dei gas: definizione di zero assoluto (0 K, −273,15 °C) e nota sulla sua non raggiungibilità.
Gas ideale: equazione di stato PV = nRT, grandezze e unità, costante R = 8,31 J/(mol·K).
Costante di Boltzmann k = R/N_A, forma PV = NkT, leggi di Gay-Lussac e Boyle. Assegnati esercizi da pag. 411, nn. 8-16. PDF ↗ 27.10.2026 L12 Stati della materia, cambiamenti di stato, temperatura costante durante i passaggi di stato, calore latente L = Q/m.
Esercizi pag. 383: calore per acqua da 50 °C a vapore, temperatura finale ≈ 38 °C; pag. 388 n. 28: temperatura di equilibrio Teq.
Calcolo del calore per tratti con Q = c·m·ΔT, passaggi di stato con Q = L·m. PDF ↗ 20.10.2026 L11 Calore e propagazione del calore: esercizio pag. 385 n. 9 su scambio termico tra acqua e alluminio, con calcolo della temperatura di equilibrio Teq.
Modi di propagazione: conduzione (legge di Fourier), convezione e irraggiamento (legge di Stefan-Boltzmann, corpo nero con e=1).
Esercizio sulla potenza irradiata dal Sole (≈3,86·10²⁶ W) e confronto con alimentatori da 70 W; esercizi pag. 385 nn. 10, 11, 12, 14, 16, 18 assegnati. PDF ↗ 17.10.2026 L10 Conversione di temperature tra scale Kelvin e Celsius; definizione di calore come energia trasferita tra oggetti e della caloria come unità di misura. Capacità termica di un corpo come rapporto tra calore e variazione di temperatura; calore specifico come rapporto tra capacità termica e massa. Legge fondamentale della termodinamica Q = c·m·ΔT che correla calore, calore specifico, massa e variazione di temperatura. PDF ↗ 13.10.2026 L9 Giro della morte: secondo principio della dinamica nel punto più alto e bilancio energetico per ricavare l'altezza minima di partenza, h = 5r/2.
Esercizio 55: blocco che scende da una rampa e attraversa un tratto con attrito (μ = 0,64); dal lavoro della forza d'attrito si ricava l'altezza iniziale, h ≈ 0,688 m.
Esercizio 56: compressione di una molla (k = 730 N/m) perché il blocco, dopo un tratto ruvido, abbia velocità 2,3 m/s; d ≈ 0,097 m. Per casa pag. 240 n. 1-2-3. PDF ↗ 08.10.2026 L8 Legge di conservazione della quantità di moto in sistemi isolati; esercizio modello sui fucili (pag. 186).
Legge di conservazione dell'energia meccanica e legge della variazione dell'energia con forze esterne.
Esercizio applicativo con molla, attrito e velocità iniziale; calcolo della costante elastica (pag. 229 n°9). PDF ↗ 06.10.2026 L7 Definizioni di lavoro (L = F · Δs) ed energia cinetica (K = ½mv²); teorema dell'energia cinetica e potenza (P = L/Δt).
Forze conservative e non conservative; energia potenziale con formula ΔU = -L_A→B e relative applicazioni.
Energia potenziale della forza peso (U = mgh); esercizi numeri 25-28, 29-34, 40. PDF ↗ 03.10.2026 L6 Esercizio 39 su moto uniformemente accelerato, calcolo dello spazio di arresto con formule cinematiche.
Esercizio 41 su disco hockey con attrito, analisi tensioni e forze con principio della dinamica.
Esercizio 42 su moto circolare, coefficiente di attrito necessario per bambino su disco con raggio e velocità date. PDF ↗ 01.10.2026 L5 Analisi di forze su piani inclinati con attrito; esercizi svolti 121, 113 con calcoli di tensioni e impulso.
Teorema dell'impulso: variazione di quantità di moto e sue applicazioni nel sistema di due corpi.
Calcolo dell'angolo di direzione della forza in un sistema dinamico; compiti pag. 183 nn. 38-39-40-42-43. PDF ↗ 29.09.2026 L4 Equilibrio di forze e calcolo delle reazioni vincolari; introduzione alla quantità di moto come prodotto massa-velocità.
Definizione dell'impulso di una forza come prodotto forza-tempo; analisi dimensionale mostra uguaglianza di unità tra impulso e quantità di moto.
Teorema dell'impulso: l'impulso di una forza su un corpo uguaglia la variazione della sua quantità di moto nel tempo. PDF ↗ 26.09.2026 L3 Risoluzione di quattro esercizi di dinamica: esercizio 5 con analisi vettoriale di forze in equilibrio, determinazione tensioni a 450N e angoli.
Esercizio 10 su legge di Hooke della molla elastica con calcoli di forze risultanti; esercizio 45 su piano inclinato con equilibrio e reazioni normali.
Esercizio 34 con sistema di molla, carrucola e due masse, applicazione secondo principio della dinamica e risoluzione con sistema di equazioni. PDF ↗ 24.09.2026 L2 Problemi 56 n 68 e 8 n 18 su moto parabolico: calcolo angolo di lancio, equazioni parametriche, componenti di velocità, punto di massima altezza.
Soluzione di equazione di secondo grado per tempo di caduta mediante discriminante; moto circolare uniforme con formule parametriche.
Tre principi della dinamica: inerzia, secondo principio (F=ma), azione-reazione; compiti pag 415, esercizi 3, 10, 15, 19, 30, 33. PDF ↗ 22.09.2026 L1 Moto rettilineo uniforme: definizione di legge oraria s(t)=s₀+vt, significato dei parametri, osservazione su s(0)=s₀.
Moto uniformemente accelerato: legge oraria e formula della velocità; moto del proiettile come unione di MRU orizzontale e MAU verticale.
Svolti esercizi, privi di numerazione nel testo: calcolo della posizione dopo 3 min, caduta di un vaso da 20 m, gittata di un proiettile. PDF ↗