Anno accademico 2006/2007 - lauree triennali

[ELENCO COMPLETO]
  1. Geometria 3.
  2. Informatica aziendale.
  3. Intelligenza artificiale 1.
  4. Istituzioni di economia.
  5. Laboratorio di algoritmi e strutture dati.
  6. Laboratorio di basi di dati.
  7. Laboratorio di elettromagnetismo.
  8. Laboratorio di elettronica.
  9. Laboratorio di fisica (1°, 2° 3° unità).
  10. Laboratorio di fisica ambientale e terrestre.
  11. Laboratorio di fisica moderna.
  12. Laboratorio di fondamenti dell´informatica.
  13. Laboratorio di optoelettronica 1.
  14. Laboratorio di optoelettronica 2.
  15. Laboratorio di ottica.
  16. Laboratorio di sistemi operativi.
  17. Logica e teoria degli insiemi.

59. Laboratorio di fisica (1°, 2° 3° unità)

prof. Gianluca Galimberti


OBIETTIVO DEL CORSO

* Sviluppare capacità sperimentali nel lavoro in laboratorio: predisporre
il setup di strumenti; raccogliere le misure; analizzare i dati con lo
studio degli errori.
* Implementare e rafforzare le conoscenze teoriche attraverso un confronto
con il dato sperimentale.
* Acquisire competenze informatiche nell'analisi dei dati.
* Abituare  gli  studenti  a  restituire i risultati del loro lavoro
attraverso relazioni e presentazioni.
* Aiutare gli studenti ad acquisire la capacità di gestione autonoma di un
lavoro di ricerca sperimentale.

PROGRAMMA DEL CORSO

Prima unità:

* Teoria degli errori.
* Descrizione preliminare dell'analisi degli errori.
* Come rappresentare e utilizzare gli errori.
* Propagazione degli errori.
* Analisi statistica degli errori casuali.
* La distribuzione normale.
* Rigetto dei dati.
* Medie pesate.
* Metodo dei minimi quadrati .
* Covarianza e correlazione.
* Laboratorio:
* Esperienza sulla conservazione della quantità di moto.
* Esperienza sulla forza centripeta.
* Esperienze sul coefficiente di attrito.
* Esperienze sul moto armonico.
* Esperienze di calorimetria.
* Per ognuna delle esperienze è prevista la produzione di una relazione
con l'analisi dei dati.

Seconda unità:

* Interpolazione dati.
* Nozioni base di software di analisi dati.
* Laboratorio:
* Esperienze sul momento di inerzia.
* Esperienze sulla conservazione del momento angolare.
* Esperienze sui moti oscillatori accoppiati.
* Esperienze sulla forza centripeta.
* Esperienze sul pendolo di torsione.
* Esperienze di calorimetria.
* Esperienze sulle trasformazioni termodinamiche.
* Esperienze sul motore termico.
* Per ognuna delle esperienze è prevista la produzione di una relazione
con l'analisi dei dati.

Terza unità:

* Statistica.
* La distribuzione binomiale.
* La distribuzione di Poisson.
* Il test del ^2 per una distribuzione.
* Approfondimento sull'uso di un software per l'analisi dati.
* Laboratorio:
* Alle studentesse e agli studenti vengono proposte attività di ricerca
con  realizzazione di esperimenti in laboratorio e approfondimenti
teorici su uno dei seguenti argomenti:
* Il moto anarmonico.
* I moti oscillatori accoppiati.
* Il giroscopio.
* La bilancia di Cavendish.
* Le onde stazionarie trasversali e longitudinali.

Al termine i ragazzi preparano, con l'uso di strumenti informatici, una
presentazione dei dati raccolti e delle conclusioni raggiunte nel confronto
con i modelli teorici considerati.

BIBLIOGRAFIA

J. R. Taylor , Introduzione all'analisi degli errori, Zanichelli, seconda
edizione.

DIDATTICA DEL CORSO

Il corso è diviso in tre unità.

La prima unità propone inizialmente un pacchetto di circa 20 ore con lezioni
frontali sulla teoria degli errori. Segue una presentazione delle esperienze
e del software utilizzato.

In seguito, gli studenti, divisi in gruppi di due o al più tre persone, con
l'aiuto di schede di accompagnamento e seguiti dai docenti, iniziano a
realizzare  le  esperienze  proposte e a rielaborare i dati emersi con
attenzione all'analisi degli errori. Al termine di ogni settimana i gruppi
ruotano,  affrontando  così, nella settimana successiva, un'esperienza
differente. Il lavoro dei docenti cerca di essere un lavoro di indirizzo e
di confronto sui problemi che emergono o sui risultati ottenuti, con molta
attenzione  allo sviluppo della capacità di autonomia risolutiva degli
studenti.

Nella  seconda  unità  gli studenti affrontano subito le esperienze di
laboratorio con le stesse modalità dell'unità precedente. Si inserisce in
questa seconda unità un pacchetto di ore per l'introduzione ad un software
di analisi dati.

Nelle prime due unità agli studenti è chiesto di presentare ai docenti,
durante il corso, i primi risultati del lavoro in laboratorio sotto forma di
bozze di relazioni scritte, in modo che i docenti possano discutere con gli
studenti  eventuali  modifiche  e correzioni da apportare alla stesura
definitiva delle relazioni stesse.

Il  terzo  modulo,  destinato solo a chi sceglie l'indirizzo di fisica
generale, si configura invece in modo nuovo: ad ogni gruppo di studenti,
sempre di due o al più tre persone, vengono proposti differenti percorsi di
ricerca, tra cui gli studenti possono sceglierne uno. Quindi, sempre sotto
la supervisione dei docenti, gli studenti devono impostare l'esperimento,
con  attenzione  anche ai tempi di svolgimento, raccogliere e studiare
materiale di approfondimento teorico, analizzare i dati con l'uso di un
software adeguato.

Il  lavoro  punta  a  realizzare  una  capacità autonoma nei ragazzi e
l'interazione  con i docenti, che seguono i gruppi uno ad uno, avviene
attraverso momenti di confronto, di discussione, di valutazione critica del
lavoro fino a quel momento svolto.

METODO DI VALUTAZIONE

La valutazione per le prime due unità si basa su tre elementi: una prova
orale sulla parte di teoria degli errori; la presentazione e la discussione
delle relazioni di laboratorio; l'impegno mostrato e la qualità del lavoro
svolto durante le ore di laboratorio.

Nell'ultima  unità  la  valutazione si fonda sui seguenti elementi: la
presentazione attraverso strumenti multimediali (power point) dell'attività
di ricerca svolta; l'impegno mostrato e la qualità del lavoro svolto durante
le ore di laboratorio.

AVVERTENZE

Pur non essendoci l'obbligo di frequenza, tuttavia non è possibile sostenere
l'esame senza aver svolto le attività di laboratorio. Per venire incontro
alle esigenze di eventuali studenti lavoratori, si offre loro l'opportunità
di svolgere le esperienze anche in momenti al di fuori delle ore di lezione
stabilite e si propone loro un aiuto per il recupero e l'approfondimento.

Si cerca di avere particolare elasticità nell'attività di ricevimento, per
venire incontro alle esigenze di tempo ed alle necessità di approfondimento
degli studenti.

Il  Prof.  Gianluca Galimberti riceve gli studenti, al di là delle ore
previste, ogni qual volta venga richiesto, in tempi ovviamente compatibili
con le contestuali esigenze lavorative del Docente.


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