Fisica e informatica

· Argomenti di approfondimento:
- Il dato e l'informazione associata. Il dato e la sua rappresentazione.
- Studio del dato semplice (numerico e alfanumerico) e del dato strutturato: la molecola.
- Le banche dati fonte di informazione
- Introduzione all'architettura e al funzionamento dei calcolatori, alla rete Internet e al Web
· Laboratorio informatico:
- Strumenti per l'analisi statistica dei dati: uso avanzato del foglio di calcolo, calcolo di indici statistici, elaborazione di grafici e tabelle. Espressioni per il calcolo, per la selezione e la ricerca di dati nel foglio. Uso di funzioni statistiche nelle espressioni
- Strumenti per rappresentare le molecole ed estrarre dell'informazione dalle molecole. L'ambiente grafico e il linguaggio di script

Il Metodo Scientifico
· Cosa è la Fisica. · Studio di un fenomeno fisico. Metodo galileiano. · Grandezze fisiche: procedura di definizione. Grandezze fondamentali e derivate. · Misura e unità di misura. · Il Sistema Internazionale. · Grandezze scalari e vettoriali. · Proprietà e operazioni con i vettori. · Analisi dimensionale della grandezze fisiche.
Meccanica: Cinematica e Dinamica
· Legge oraria del moto. · Moto rettilineo. Velocità media ed istantanea. Accelerazione media ed istantanea. · Studio di alcuni moti particolari: moto rettilineo uniforme; moto uniformemente accelerato; moto circolare uniforme; moto armonico. · Prima legge della dinamica o principio di inerzia. · Sistema di riferimento inerziale; forze inerziali. · Seconda legge della dinamica. Definizione di forza e sua unità di misura; misura statica della forza: il dinamometro. · Definizione di massa inerziale. ·Forze elastiche e legge di Hooke. · Il problema della dinamica: equazioni del moto. · Il piano inclinato, la forza elastica, funi, carrucole, forze gravitazionali. · Terza legge della Dinamica. · Forza normale. · Attrito radente statico; attrito radente dinamico; coefficienti di attrito.
Lavoro ed Energia
· Dimensioni e unità di misura del lavoro; potenza; energia. · Lavoro della forza elastica. · Energia cinetica. · Teorema dell'energia cinetica. · Energia potenziale; forze conservative e dissipative. · Energia potenziale gravitazionale. · Differenza di energia potenziale. · Energia potenziale elastica. · Lavoro di una forza conservativa. · Conservazione dell'energia. · Energia di una molla elastica. · Conservazione dell'energia meccanica. · Impulso e quantità di moto. · Conservazione della quantità di moto. · Urti elastici ed anelastici.
Fluidi
Fluidostatica · Pressione in un fluido in quiete. Principio di isotropia. · Fluido in equilibrio. · Principio di Stevino. Applicazioni. · Principio di Pascal. · Manometri: misura della pressione atmosferica.. · Principio di Archimede. ·. Fluidodinamica · Equazione di continuità. Teorema di Bernoulli. Esempio di Aneurisma· Legge di Poiseuille. · Moto di un fluido in regime laminare e turbolento. · Viscosità cinematica e dinamica. Viscosità del sangue. Fluidi Newtoniani e non Newtoniani. ·
Termodinamica
· Pressione, temperatura e termometri, stati termodinamici e variabili di stato, equilibrio termodinamico, funzioni di stato e equazioni di stato, l'equazione di stato del gas perfetto. Legge di Boyle, legge di Charles, legge di Gay-Lussac, principio di Avogadro, legge dei gas perfetti. Teoria cinetica dei gas. Calore, capacità termica, calore specifico, transizioni di fase, bilanci termici. Criogenia. Dilatazione termica: lineare, superficiale e cubica. Trasmissione del calore, conduzione, conducibilità termica, convezione, irraggiamento. Lavoro termodinamico, mulinello di Joule. Primo principio della termodinamica, energia interna di un gas. Isoterma reversibile, adiabatica reversibile, piano di Clapeyron, entropia del gas perfetto. Ciclo di Carnot, macchine termiche. Secondo principio della termodinamica; enunciati di Clausius e Kelvin e loro equivalenza, reversibilità e irreversibilità. Teorema di Carnot, temperatura termodinamica assoluta, disuguaglianza di Clausius. Entropia in trasformazioni generiche, entropia dell'universo, interpretazioni dell'entropia. Energia libera di Gibbs e applicazioni.
Elettrostatica e Correnti Continue
· Struttura atomica della materia. · Cariche elettriche. · Isolanti e conduttori. · Legge di conservazione della carica elettrica. · Induzione elettrostatica. · La legge di Coulomb. · Campo elettrico e linee di forza. · Principio di sovrapposizione. · Dipolo elettrico. · Intensità di corrente. · Flusso del campo elettrico. · Legge di Gauss. Applicazioni. · Potenziale elettrico ed energia potenziale elettrica. Linee equipotenziali. · Condensatore. · Tubo a raggi catodici. · Corrente elettrica. Leggi di Ohm. · potenza elettrica.
Campi Magnetici
· Magneti. · Poli magnetici; linee di forza del campo magnetico. · Campo magnetico prodotto da corrente elettrica. · Forza prodotta da un campo magnetico su una corrente; su cariche in moto; tra due fili percorsi da corrente. · Legge di Ampère. · Campo magnetico generato da un conduttore rettilineo. · Spettrometro di massa. · Induzione elettromagnetica. · Flusso del campo magnetico. · Legge di Faraday Neumann. · Legge di Lenz.
Fenomeni Ondulatori
· Equazione di propagazione di un'onda. · Parametri caratteristici di un'onda. · Energia trasportata da un'onda. · Onde elettromagnetiche · La luce: onda/corpuscolo. · Effetto Doppler. · Riflessione e rifrazione. · Il principio di Huygens. · Interferenza e diffrazione.