Mappa Concettuale
Fisica: meccanica
Leggi della dinamica: teoria e proposte di esercitazioni ed
esperimenti
1. Introduzione al concetto
di forza: tipi di interazioni,
principio di azione-reazione
1.1 Inquadramento disciplinare e didattico
1.2 Manipolazione
di oggetti:
Scheda
1
Scheda
2
1.3 Interazione
fra corpi in quiete
Scheda
3
1.4 Interazione
fra corpi in movimento
Scheda
4
2. Causa ed
effetto delle forze: prima e seconda legge
della dinamica
2.1 Le tre leggi della dinamica
2.2 Unità di misura della forza
2.3 Un po' di Storia: la nascita della Fisica Moderna
2.4 Relazione
tra prima e seconda legge
2.5
Proposte
di attività sperimentali
Scheda
1
Scheda
2
Scheda
3
3. Statica
3.1
Premessa
3.2 L'equilibrio
alla traslazione
3.3 L'equilibrio alla rotazione
3.4 Somma
di forze parallele
3.5 Il
baricentro: che
cos'è? Come si può individuare?
Spiegazione
e schema delle configurazioni in equilibrio
Un
esempio 'ad effetto' realizzabile in classe
3.6 Equilibrio
stabile, instabile ed indifferente
Oggetti
in equilibrio: scheda di lavoro
4. Lavoro ed energia: teoria
e proposte di attività
4.1 Energia:
forme e proprietà
4.2 Esperienza
di trasformazione dell'energia
Dal cibo alla bicicletta: calcolo dell'efficienza energetica
4.3 Lavoro:
metodo per trasferire e trasformare l'energia
La fionda: calcolo dell'efficienza energetica
4.4 Energia
cinetica ed energia potenziale
4.5 Il
Principio di conservazione dell'energia
Appendice: problemi ed
esercizi
a.1Applicazioni
dei principi della dinamica
a.2 Test
sui principi della dinamica
a.3 Test
sui principi della dinamica 2
a.4 Problemi
a.5 Risposte
ai problemi a.4
Destinatari: insegnanti di
fisica di scuola superiore.
Contesto
scolastico: studenti di età compresa tra 14 e
19 anni
Prerequisiti:
Concetto di proporzionalità diretta ed inversa
Proprietà matematiche delle proporzioni
Sistemi di coordinate cartesiane in una, due e tre dimensioni.
Rappresentazione grafica di funzioni e di dati.
Equazioni di primo grado
Notazione scientifica.
Schema logico ed operativo del metodo sperimentale e scientifico.
Teoria della misura e degli errori
Cifre significative.
Concetto di grandezza scalare e vettoriale
Vettori. Componenti di un vettore. Composizione di vettori.
Grandezze fondamentali in fisica: massa, tempo, volume,
densità
Unità di misura di lunghezza, tempo e massa nel Sistema
Internazionale.
Equazioni dimensionali.
Cinematica
Obiettivi disciplinari:
Conoscenze (sapere):
prendere coscienza che le interazioni tra corpi sono rappresentabili
come forze e raggruppabili, in prima approssimazione, in due grosse
categorie: interazione di contatto e interazione a distanza.
Riconoscere le interazioni di un corpo con i corpi circostanti e
visualizzare le forze di azione e reazione
Il principio di inerzia e saper riconoscere in quali sistemi di
riferimento esso è valido.
Il secondo principio della dinamica.
Le condizioni dell’equilibrio meccanico dei corpi rispetto
alla traslazione e alla rotazione
Concetto di baricentro di un corpo
Lavoro ed energia e proprietà
Trasformazioni energetiche
Abilità (saper fare):
Risolvere semplici problemi relativi alla meccanica.
Riconoscere le diverse forme di energia e come essa si trasfomra
Risolvere semplici problemi relativi alle trasformazioni dell'energia
ed al principio di conservazione.
Applicare le conoscenze ed abilità maturate a fenomeni reali
Obiettivi formativi:
sviluppare capacità predittive su un fenomeno, sulla base di
riflessioni su esperienze della vita quotidiana o su esperienze
analoghe svolte precedentemente;
imparare che il significato scientifico dei termini che denotano le
grandezze della meccanica hanno una connotazione ben diversa dal
significato che diamo alle stesse parole nel linguaggio comune.
Lo sviluppo di capacità intuitive e logiche
La capacità di ragionare induttivamente e deduttivamente
L'abitudine alla precisione del linguaggio
La capacità di ragionamento coerente e argomentato
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