Fisica
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Fisica

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5 Sistema di Acquisizione Dati

Obiettivo:
• Acquisizione dati relativi all’esperimento in questione
• Applicazione del sistema di acquisizione alla fisica, chimica e biologia
• Raccolta in tempo reale ed in remoto dei dati sperimentali
• Possibilità di elaborazione dei dati tramite calcoli preimpostati e rappresentazione grafi ca degli stessi
• Lo stesso datalogger, software e sensori possono essere utilizzati per più esperimenti e sessioni sperimentali
• Il docente può condurre un esperimento dalla sua postazione mostrando i risultati a tutta la classe attraverso proiezione di dati, calcoli, grafici

Apparecchiature:
La proposta consiste in un sistema per l’acquisizione, l’analisi e la rappresentazione dei dati sperimentali e comprende:
• Sistema di acquisizione dati (datalogger);
• Software di supervisione e gestione dei dati;
• Sensori interni al datalogger che comprendono: tensione, corrente, potenza elettrica, temperatura, luminosità, campo magnetico, pressione dei gas;
• Sensori da collegare esternamente al sistema che comprendono: sensore di distanza, sensore di accelerazione, sensore di forza, foto traguardi, sensore di carica elettrica, termocoppia, sensore di fl usso idraulico, sensore di suono;

4 Kit Didattici
Obiettivo:
• Presenza in un unico kit di molteplici esperimenti riguardanti diversi settori della fi sica quali la meccanica, l’elettricità ed il magnetismo, la termologia e l’ottica
• Parte didattica con descrizione accurata di ogni singolo esperimento
• Possibilità di estendere i kit didattici a tutta l’aula in gruppi di 3-4 persone in modo che tutti possano svolgere gli stessi esperimenti
• Per ogni kit didattico sono disponibili dai 20 ai 35 esperimenti specifici per settore
 
Apparecchiature:
La proposta consiste in 4 diversi kit didattici relativi a:
• Studio della meccanica
• Studio di elettricità e magnetismo
• Studio dell’ottica
• Studio della termologia
54 Meccanica
Obiettivo:
• Misura, metodi di misura e calibrazione di parametri di base quali: lunghezza, peso, tempo, temperatura, pressione
• Studio composizione di forze, forza elastica, legge di Hooke, equilibrio dei momenti, leve, piano inclinato, carrucole e paranchi
• Determinazione velocità istantanea e media di un oggetto, accelerazione, determinazione moto lineare o rotatorio, determinazione valore costante gravitazionale
• Dimostrazione leggi di Newton, attrito statico e dinamico, concetti di lavoro ed energia, moto armonico
• Energia potenziale e cinetica
• Studio moto rotatorio, momento d’inerzia
• Forza centrifuga e centripeta
• Pendoli ed oscillazioni armoniche
• Propagazione delle onde
• Studio meccanica dei fluidi
• Vibrazioni meccaniche, acustica
 
Apparecchiature:
La proposta consiste in un certo numero di esperienze di fisica riguardanti la meccanica di base ed in particolare:
• Apparecchiature per la misura e la calibrazione di parametri quali lunghezza, peso, tempo, temperatura, pressione
• Complessi ed apparati per esperienze di statica quali composizione e scomposizione di forze, carrucole, paranchi
• Apparecchiature per lo studio degli allungamenti elastici
• Apparecchiature per lo studio del moto lineare o rotatorio
• Apparecchiature per lo studio del moto ed oscillazioni armoniche
• Apparecchiature per lo studio della forza centripeta e centrifuga
• Apparecchiature per lo studio della meccanica dei fluidi
• Apparecchiature per lo studio dei suoni e dell’acustica
13 Ottica
Obiettivo:
• Determinazione lunghezza d’onda attraverso reticoli di diffrazione
• Determinazione indice di rifrazione, potere risolvente reticolo di diffrazione
• Studio leggi della rifl essione e della rifrazione
• Osservazione dell’interferenza tra due sorgenti di luce
• Dimostrazione frange di interferenza di Young
• Dimostrazione diffrazione di Fresnel
• Concetto di polarizzazione della luce monocromatica
• Dimostrazione dell’effetto Kerr
• Applicazioni pratiche di ottica: fibre ottiche
 
Apparecchiature:
La proposta consiste in un certo numero di esperienze di fisica riguardanti l’ottica geometrica ed ondulatoria ed in particolare:
• Kit di spettrometria
• Apparati per lo studio della rifl essione e rifrazione
• Banchi per lo studio dell’ottica ondulatoria
• Banchi ottici per lo studio dell’interferenza e diffrazione
• Interferometro di Michelson
• Banco ottico per lo studio dell’effetto Kerr
• Polarimetro
• Apparati per lo studio di applicazioni pratiche dell’ottica
32 Termodinamica
Obiettivo:
• Studio trasferimento di calore per conduzione (lineare o radiale), convezione, scambio di calore radiante, irraggiamento
• Espansione termica nei solidi, nei liquidi
• Studio leggi dei gas perfetti (legge di Boyle e Gay-Lussac), calcolo calori specifi ci, studio legge dei gas in condizioni adiabatiche
• Teoria cinetica dei gas
• Studio conducibilità termica nei solidi e raggiungimento equilibrio termico
• Studio transizioni di fase: tensione di vapore acqua, innalzamento punto di ebollizione, abbassamento punto di congelamento di soluzioni
• Termodinamica applicata
 
Apparecchiature:
• Banco base di tipo modulare per lo studio del trasferimento di calore che comprende diversi moduli per lo studio di: conduzione lineare e radiale, scambio di calore radiante, convezione, irraggiamento
• Apparato per lo studio dell’espansione termica nei solidi e nei liquidi
• Modello per lo studio della teoria cinetica
• Apparati per lo studio della legge dei gas
• Apparati per lo studio della conducibilità termica e dei processi di raggiungimento dell’equilibrio termico
• Apparati per lo studio della transizione di fase: punto di ebollizione, punto di congelamento, tensione di vapore dell’acqua
• Motore Stirling
40 Elettricità e Magnetismo
Obiettivo:
• Studio elettrostatica: elettrizzazione, induzione elettrostatica, elettroscopio, la carica elettrica;
• Determinazione capacità di un condensatore e costante dielettrica;
• Studio e sperimentazione principi di elettricità: il circuito elettrico, la resistenza elettrica, elettrochimica, la carica elettrica, il campo elettrico;
• Studio e sperimentazione principi di magnetismo ed elettromagnetismo: i magneti, il campo magnetico, elettromagnetismo, elettrodinamica, induzione elettromagnetica;
• Concetti di energia, lavoro e potenza elettrica;
• Studio funzionamento amperometro o voltmetro;
• Funzionamento ponte di Wheatstone;
• Determinazione campo magnetico al centro di spire circolari, legge di Biot Savart;
• Isteresi magnetica: calcolo coercitività, ritentività, saturazione magnetica;
• Magnetizzazione e demagnetizzazione;
• Proprietà materiali ferromagnetici;
• Principio di funzionamento di un trasformatore;
• Elettromagnetismo: teoria di Ampere, legge di Neumann, legge di Lenz;
• Misura resistività di materiali semiconduttori; giunzioni p-n;
• Studio principi di elettronica di base: diodi, transistor, condensatore, raddrizzatore, multivibratore, circuiti oscillanti, circuiti logici;
 
Apparecchiature:
• Macchine per lo studio dell’elettrostatica: generatore di Van De Graff, macchina di Wimshurst
• Kit didattici per lo studio dell’elettrostatica, elettromagnetismo, elettricità 1 e 2
• Esperimenti per lo studio del campo magnetico e dell’isteresi magnetica
• Apparati sperimentali applicazione concetti di elettricità e magnetismo: il trasformatore, il campanello elettrico
• Apparati e kit per lo studio dell’elettronica e materiali semiconduttori
16 Struttura Fisica della Materia
Obiettivo:
• Determinazione rapporto carica / massa dell’elettrone
• Principi di quantizzazione dell’energia
• Effetto fotoelettrico
• Determinazione costante di Planck attraverso varie metodologie
• Studio natura dell’elettrone attraverso diffrazione elettronica
• Superconduttività di alcuni materiali
• Scattering Rutherford per la scoperta della struttura dell’atomo
• Scattering Compton, produzione di coppie, assorbimento di gamma, attività di sorgenti radioattive, raggi X, misura di radioattività ambientale, raggi cosmici
• Rilevazione radioattività ambientale, tempo di emivita di sorgenti radioattive
• Dimostrazione proprietà decadimento radioattivo
• Diffusione particelle alfa, beta ed elettroni
• Studio dell’effetto Hall
• Spettrometria per lo studio dei raggi X
 
Apparecchiature:
• Apparati sperimentali per la determinazione del rapporto carica / massa dell’elettrone
• Apparati sperimentali per lo studio della quantizzazione dell’energia attraverso l’esperimento di Franck Hertz
• Apparati per la determinazione della costante di Planck mediante fotocellula o LED
• Apparati per lo studio della radioattività (scattering Rutherford, generatore di isotopi, decadimento radioattivo, camera diffusione particelle alfa, beta ed elettroni)
• Spettrometri per lo studio dei raggi X
• Apparato per lo studio dell’effetto Hall
10 Energia
Obiettivo:
• Studio dell’energia idroelettrica: energia idraulica, perdite di carico, rendimento idraulico, meccanico ed elettrico, potenza elettrica
• Studio dell’energia eolica; il generatore eolico
• Studio dell’energia solare: celle solari, celle fotovoltaiche
• Studio principio funzionamento celle a combustibile ed applicazioni
 
Apparecchiature:
• Kit per lo studio dell’impianto idroelettrico
• Kit di generazione eolica
• Minilaboratorio energia solare
• Sistema solare – fotovoltaico –eolico
• Celle a combustibile ed applicazioni

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