Vai al contenuto principale
Coronavirus: aggiornamenti per la comunità universitaria / Coronavirus: updates for UniTo Community
Oggetto:
Oggetto:

Esperimentazioni I B

Oggetto:

Physics Laboratory I B

Oggetto:

Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica
MFN0530
Docenti
Prof. Ferruccio Balestra (Titolare del corso)
Prof. Marina Serio (Esercitatore)
Dott. Antonio Amoroso (Assistente)
Corso di studi
008703 Laurea in Fisica
Anno
1° anno
Periodo didattico
Secondo periodo didattico Terzo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
12
SSD dell'attività didattica
FIS/01 - fisica sperimentale
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligatoria
Tipologia d'esame
Orale
Modalità d'esame
L'esame e' orale e richiede la capacita' di presentare e caratterizzare i metodi di analisi dei dati sperimentali, a partire dalla discussione delle relazioni sulle esperienze di laboratorio. E' richiesta anche la conoscenza delle fisica relativa alle esperienze sviluppate in laboratorio.
Prerequisiti
Il corso si sviluppa in parallelo al corso di Meccanica (II periodo didattico) e di Onde, Fluidi e Termodinamica (III periodo didattico) i cui contenuti sono importanti per la comprensione delle esperienze di laboratorio.
E' utile aver assimilato le tecniche di utilizzo del programma Mathematica presentate nel corso del I periodo didattico; inoltre puo' essere utile la capacita' di utilizzare gli strumenti matematici presentati durante i corsi matematici del I e II periodo didattico
Propedeutico a
Il corso e' propedeutico a tutti i successivi corsi di Laboratorio
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Comprensione del carattere sperimentale della Fisica e della sua metodologia. Apprendimento dei metodi per la trattazione dei dati sperimentali, valutazione degli errori di misura per misure dirette ed indirette e verifica empirica di dipendenza funzionale tra due osservabili fisiche.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacita' di comprensione (knowledge and understanding)

Il corso, rivisitando argomenti di fisica di base per presentarne poi la verifica sperimentale, permette di approfondire la conoscenza dei principi della Fisica Classica (meccanica, termodinamica, fluidi, onde).

Gli studenti devono comprendere le modalita' di funzionamento delle strumentazioni di Laboratorio tipicamente utilizzate nelle misure fisiche e i metodi statistici elementari per l'analisi dei dati sperimentali

Inoltre la necessità di analizzare i dati sperimentali e di redigere una relazione di laboratorio rafforza le competenze computazionali e informatiche

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

L’attività di laboratorio richiede innanzitutto la capacità di effettuare misure di Laboratorio e la capacità di interpretare i dati sperimentali attraverso una corretta trattazione statistica.

Soprattutto l'attività di laboratorio permette di imparare ad affrontare i problemi in nuovi contesti e di comprendere nuovi problemi riconoscendone gli aspetti essenziali; permette inoltre di progettare studi sperimentali e di analizzarne i risultati.ll corso, rivisitando argomenti di fisica di base per presentarne poi la verifica sperimentale, permette di conoscere meglio il metodo scientifico. Inoltre la necessità di analizzare i dati sperimentali rafforza le competenze computazionali e informatiche.

Gli studenti sviluppano altresì esperienza di organizzazione del proprio impegno personale e di lavoro di gruppo, anche assumendo responsabilità organizzative.

La necessità di scrivere la relazione dell'attività svolta, discutendo i risultati raggiunti, sviluppa la capacità di argomentare  e di trarre conclusioni con chiarezza e accuratezza,  sia in forma scritta che orale

L'attività di laboratorio, svolta anche in gruppo e con la necessità di adattarsi alle problematiche sperimentali, sviluppa  una mentalità flessibile, capace di affrontare problematiche sempre un po' diverse, che favorisce l'inserimento negli ambienti di lavoro.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'apprendimento viene verificato progressivamene durante tutto il corso attraverso le risposte date a semplici schede, le relazioni delle esperienze ed attraverso la verifica della compilazione del logbook di laboratorio. Vengono via via corrette e restituite  le prime relazioni, che hanno l'obiettivo di utilizzare in forma semplificata gli strumenti di analisi che sono stati introdotti durante le lezioni di laboratorio. La prima relazione del II periodo didattico avvicina alla stesura definitiva della relazione d'esame.

L'apprendimento viene infine verificato attraverso la stesura della relazione di un'esperienza di laboratorio, la sua discussione orale, la verifica della conoscenza della fisica delle esperienze eseguite e dei contenuti teorici dei metodi di analisi dati presentati durante le lezioni in aula

Oggetto:

Programma

Lezioni in aula (vedi anche i programmi dei singoli moduli)

Il metodo sperimentale: confronto teoria-esperimento. Errori sistematici ed errori casuali.

Valutazione dell’errore casuale nel caso di una singola misura. Variabili stocastiche, misure ripetute e valor medio empirico. Valutazione dell’errore nel caso di poche misure e di molte misure; distribuzione gaussiana e sue proprietà, distribuzione della variabile valor medio empirico.Significato statistico dell’errore; cifre significative. Test di confronto fra valore sperimentale e valore atteso e test di compatibilità fra misure sperimentali diverse nel caso di campioni piccoli e grandi. Correlazione fra grandezze fisiche e verifica dell’esistenza di una dipendenza funzionale: metodo dei minimi quadrati e test del Chi-quadro. Test di Student. Distribuzioni derivate. Coefficiente di correlazione lineare e suo utilizzo. Cenni all'analisi della varianza

Esercitazioni in laboratorio

Misure di grandezze fisiche e realizzazione di esperimenti di fisica classica con trattazione dei dati raccolti.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Testi di interesse per il corso:

  1. G. Cannelli - Metodologie sperimentali in Fisica - EdiSES
    ed anche
  2. Taylor - introduzione alla teoria dell'errore - Zanichelli
  3. Garfagnini - Appunti delle lezioni del corso di Esperimentazioni di Fisica IB (a.a.2001-2002) - CLU (reperibile anche nella Biblioteca di Fisica)
  4. Filatrella - Elaborazione statistica dei dati sperimentali - EdiSESR.
  5. Piazza - I capricci del caso -Springerv


Oggetto:

Note

Il materiale didattico  (in comune con il corso A) viene reso di anno in anno disponibile sulla pagina Moodle.

Le indicazioni sugli obiettivi e  sul programma dei singoli moduli sono reperibili nelle rispettive pagine

Frequenza: fortemente consigliata per le lezioni ed obbligatoria per i laboratori (con particolari accorgimenti per permettere la frequenza agli studenti lavoratori)

AVVISO: e' obbligatorio iscriversi al corso di Esperimentazioni I sulla pagina Campusnet. Per utilizzare il materiale didattico e' necessario iscriversi al modulo sulla pagina Moodle. Attraverso Moodle verra' messo a disposizione il materiale presentato a lezione e verranno indicati i compiti da svolgere durante il corso; la loro valutazione contribuira' alla determinazione del voto finale.

Utilizzare il materiale presente nella pagina Moodle

Oggetto:

Moduli didattici

Oggetto:
Ultimo aggiornamento: 23/07/2014 09:12