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Esercitazione di Fisica sulla cinematica per i Licei

red - Di seguito vengono proposti alcuni problemi di cinematica, utili per lo svolgimento di esercitazioni nelle classi del biennio dei Licei Scientifici o nelle prime classi del secondo biennio dei Licei Umanistici. 

1- Un ladro sta fuggendo in auto ad una velocità di 31 m/s; dopo aver percorso una distanza di 300m passa davanti ad un’auto della polizia, che è ferma. Subito la polizia inizia ad inseguirlo accelerando con un’accelerazione costante di 6,5m/s^2.

a) Il poliziotto riesce a raggiungere il ladro? Se sì, dove e quando? 

b) in quell’istante anche le velocità sono uguali?

Motion in a straight line. Un insieme di domande e riposte sull'argomento, utili per il CLIL di Fisica in inglese

red - Di seguito viene proposto un insieme di domande e risposte sul moto rettilineo, utili per le classi in cui sono attivi dei percorsi CLIL di Fisica in lingua inglese.

1. When is an object said to be in motion?

An object is said to be in motion if its position changes with time

2. What is rectilinear motion?

The motion of an object along a straight line is known as rectilinear motion

Newton's Laws of Dynamics. Una verifica scritta per il CLIL di Fisica in lingua inglese

red - Di seguito viene proposta una verifica scritta, elaborata dalla professoressa Elisabetta Matassi, inerente alle leggi di Newton. La verifica può essere utilizzata nelle classi in cui sono attivi percorsi CLIL in lingua inglese.

A) Read the following text.

Isaac Newton ( 1643 – 1727) is one of the most brilliant minds in the history of science. He observed and formulated the laws of dynamics, the law of universal gravitation and the ingenious mathematical method of calculation. His contributions to these fields of knowledge remain fundamental today.

Magnetic and non-magnetic materials. Una risorsa per il CLIL di Fisica in lingua inglese

Materials which can be magnetized strongIy, and are therefore strongly attracted to magnets, all contain at least one of the metals iron, nickel and cobalt. Steel for example is an alloy of iron imainly iron, with some other elements added). These strongly magnetic materials are known as ferromagnetics. They are classified as magnetically hard or soft depending on how well they retain their magnetism when magnetized.

The Nature of Heat. Un video per il CLIL di Fisica in lingua inglese

red - Sir Benjamin Thompson (1753 – 1814) è stato un fisico statunitense, di nazionalità britannica che ebbe una vita molto movimentata, in quanto fu una spia, un inventore e uno studioso vissuto in Inghilterra. All'età di 13 anni divenne apprendista commerciante e dimostrò un certo talento, a 14 anni diede prova del suo interesse per la scienza prevedendo un'eclissi solare. I suoi contributi in ambito scientifico riguardano il campo della termodinamica e inventò anche alcuni oggetti come un tipo di caffettiera e un tipo di focolare chiamato "caminetto di Rumford".

Percorso storico sui modelli atomici: il modello di Bohr

red - Alcuni anni prima Max Planck aveva introdotto un concetto che non faceva parte della fisica classica, quello di quantizzazione: se una grandezza è quantizzata puó assumere soltanto determinati valori e non altri. Planck aveva dovuto introdurre questo concetto per spiegare un altro fenomeno che aveva costituito un rompicapo per i fisici: la radiazione del corpo nero. Poiché le sole leggi della fisica classica non erano sufficienti per giustificare il modello atomico di Rutherford, un giovane fisico danese, Niels Bohr, pensó di applicare all'atomo alcune nuove idee riguardanti la quantizzazione dell'energia introdotte da Planck.

La legge di gravitazione universale. Quesiti per strutturare una verifica scritta

red - Di seguito vengono proposti alcuni quesiti utili per strutturare una verifica scritta sulla legge di gravitazione universale.

Comprensione

1. Come dipende la forza di gravitazione universale dalle masse dei corpi interagenti?

2. Come dipende la forza di gravitazione universale dalla distanza tra i corpi interagenti?

3. Cosa si intende per “distanza tra i corpi interagenti” quando questi hanno grandi dimensioni ma forma sferica?

4. Quali sono la direzione e il verso della forza di gravità agente tra due corpi?

Percorso storico sui modelli atomici: l'esperimento di Rutherford

red - "Non ho la possibilità di vedere gli atomi - pensò Rutherford - poiché sono troppo piccoli; tanto meno posso andare a frugare nel loro interno; però potrei trovare un mezzo capace ugualmente di dare una risposta agli interrogativi riguardanti la costituzione interna dell'edificio atomico."

Se si lancia una palla contro un ostacolo, da come essa rimbalza e dagli spostamenti della sua traiettoria si possono trarre interessanti conclusioni sull'architettura dell'ostacolo stesso.

Rutherford pensò di sfruttare proprio questo principio allo scopo di studiare la composizione degli atomi. Egli avrebbe dovuto lanciare delle particelle α (atomi di elio privi dei due loro elettroni che possono attraversare sottili strati di materia) come proiettili contro un nutrito gruppo di atomi e avrebbe dovuto osservare in che modo essi avrebbero risposto: per tale motivo costruì il primo "campo di tiro atomico" della storia.

Percorso storico sui modelli atomici: il modello atomico di J. J. Thomson

red - Uno dei primi tentativi di dare un’immagine concreta alla struttura atomica fu compiuto dal fisico J.J. Thomson. Nel suo modello Thomson raffigurava l’atomo come una sfera materiale di raggio $r=10^{-10}$ m. Mentre la carica positiva, distribuita e diluita più o meno uniformemente occupava tutta la sfera, gli elettroni, in numero tale da equilibrare la carica positiva dell’elemento considerato, erano disseminati nella materia positiva come, l’uva di un panettone. Gli elettroni rimanevano in uno stadio di equilibrio nell’interno dell’atomo, in quanto erano soggetti sia ad un sistema di forze attrattive verso il centro dell’atomo, corrispondente al centro di simmetria della carica positiva, sia alle mutue forze di repulsione, pure di natura elettrostatica agenti tra le cariche negative.

Percorso storico sui modelli atomici: l'atomo e il XIX secolo

red - I chimici dell’Ottocento, dopo aver introdotto gli atomi per interpretare le loro leggi, non spinsero le loro analisi al fine di conoscere la loro struttura interna. La questione del resto riguardava particolarmente i fisici. Le conoscenze acquisite nello studio dei raggi catodici, le osservazioni dedotte da molti altri fenomeni come l’elettrolisi, gli spettri ottici di emissione e di assorbimento, e l’effetto fotoelettrico, ecc., avevano indotto i fisici a considerare l’atomo un sistema complesso dotato di una struttura interna. Era quindi naturale cercare di elaborare qualche modello atomico che potesse interpretare i fatti sperimentali della fisica atomica. Ogni rappresentazione modellistica doveva tenere conto delle conoscenze acquisite in quel tempo, in particolare del fatto che:

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