Anno accademico 2007/2008 - lauree triennali

[ELENCO COMPLETO]
  1. Geometria 3.
  2. Informatica aziendale.
  3. Inglese scientifico.
  4. Intelligenza artificiale 1.
  5. Istituzioni di economia.
  6. Laboratorio di algoritmi e strutture 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.
  14. Laboratorio di ottica.
  15. Laboratorio di sistemi operativi.
  16. Logica e teoria degli insiemi.
  17. Matematica finanziaria.

56. 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 χ2 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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