Codice insegnamento

4S003200

Docente

Nicola Daldosso

Coordinatore

Nicola Daldosso

Crediti

6

Lingua di erogazione

Inglese

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE

Periodo

II semestre dal 1 mar 2021 al 11 giu 2021.

Orario Lezioni Moodle Seminari 0

Obiettivi formativi

Il corso ha lo scopo di avviare lo studente alla conoscenza e all’utilizzo della strumentazione di laboratorio (strumenti ed apparati di misura) tramite l’esecuzione di alcuni ESPERIMENTI, che prevedono la misura di varie grandezze fisiche e la successiva elaborazione dei dati raccolti. Con il fine ultimo di preparare gli studenti all'insegnamento della fisica sperimentale mediante l'elaborazione di un percorso che prevede oltre all'esecuzione degli esperimenti, la preparazione delle esperienze didattiche (ad esempio, ma non solo, Schede presentazione Esperimenti), l'allestimento delle stesse (con diversa strumentazione a disposizione), la definizione ed il confronto di diversi metodi e procedure sperimentali, l'analisi e la discussione del dato sperimentale, la stesura di relazioni di laboratorio e didattiche. Gli studenti del corso sono guidati alla realizzazione e alla definizione delle metodologie didattiche più appropriate a secondo della tipologia di esperimento da realizzare al fine di fornire il metodo più adeguato per permettere ai futuri loro studenti di comprendere la fisica sperimentale. Gli studenti del corso acquisiranno familiarità con strumenti di insegnamento tradizionali e modalità multimediali.

Programma

Il corso è articolato in lezioni frontali in cui verranno discussi i principali aspetti teorici e presentate le grandezze e le leggi fisiche oggetto del corso, nonché il metodo sperimentale, gli strumenti e le procedure di misura e l'analisi degli errori.
Tutte le lezioni saranno disponibili anche online. La gran parte delle ore del corso sarà dedicata alle esperienze di Laboratorio, alcune delle quali progettate dagli studenti stessi.
Le sessioni di laboratorio saranno tenute in presenza nel laboratorio Ciberfisico.
La strategia necessaria per un efficace apprendimento delle metodologie e dei contenuti della parte sperimentale consiste nel partecipare in modo attivo e regolare alle attività di laboratorio (la partecipazione alle sessioni di laboratorio è obbligatoria).

LEZIONI FRONTALI
- Teoria degli Errori e Richiami di Meccanica
- Elettricità e Teoria dei Circuiti
- Principi dell’ottica geometrica
- Principi dell’ottica ondulatoria
- Termologia e calorimetria

LABORATORIO
- Ideazione ed allestimento di setup per sessioni di laboratorio
- Preparazione schede tecniche di laboratorio
- Analisi e discussione di dati sperimentali

SESSIONI SPERIMENTALI
- Verifica Legge di Hooke
- Deviazione e ripartizione delle forze in macchine semplici
- Determinazione di g (Pendolo semplice)
- Misura di resistenze, verifica delle leggi di Kirchoff, e partitore di tensione
- Ottica geometrica (equazione delle lenti, modello dell'occhio, microscopio, ...)
- Ottica ondulatoria (interferenza e diffrazione)
- Calorimetro (capacità termica e calori specifici)

Per un corretto apprendimento degli argomenti trattati nelle lezioni frontali, il docente metterà a disposizione in materiale necessario (dispense, slides, appunti,...)

Modalità d'esame

Per superare l'esame gli studenti devono dimostrare di essere in grado di:
- progettare in modo autonomo esperienze e sequenze didattiche di fisica sperimentale
- conoscere ed aver compreso i concetti fondamentali e formule della teoria degli errori sperimentali, degli strumenti di misura e della metodologia sperimentale
- avere dimistichezza con le leggi fisiche e le grandezze fisiche affrontate durante il corso
- avere un'adeguata capacità di realizzare un esperimento con particolare riferimento agli esperimenti svolti durante il corso
- saper analizzare i dati sperimentali utilizzando software di uso comune e discuterli in relazione alle procedure di misura utilizzate ed ai parametri usati.

L'esame finale si compone di due parti ciascuna delle quali concorrerà al 50% alla determinazione del voto:
(i) un colloquio orale, che può svolgersi in presenza o a distanza, e
(ii) una prova scritta che consta di una relazione personale di laboratorio su uno degli esperimenti svolti durante l'anno.
L'ammissione al colloquio orale è condizionata dal superamento della relazione di laboratorio. La relazione di laboratorio potrà essere redatta in lingua inglese o italiana a discrezione dello studente.