Course Syllabus
Obiettivi
Scopo principale del corso è l’apprendimento di metodiche per eseguire esperienze di Meccanica e Termodinamica, per la valutazione della precisione e accuratezza delle misure e per l'elaborazione dei dati ottenuti.
Contenuti sintetici
Vengono studiate le sorgenti di incertezza relative ad ogni misura fisica ed i mezzi per quantificare e ridurre gli errori di misura. Il corso e' diviso in una prima parte di lezioni in aula sulla teoria degli errori di misura ed una seconda parte di esperienze di Meccanica e Termodinamica svolte in laboratorio dagli studenti divisi in gruppi.
Programma esteso
Vengono studiate le sorgenti di incertezza relative ad ogni misura fisica ed i mezzi per quantificare e ridurre gli errori di misura. Il corso e' diviso in una prima parte di lezioni in aula sulla teoria degli errori di misura: analisi dei dati sperimentali, errori sistematici e casuali, distribuzioni, probabilità, intervalli di confidenza, livelli di confidenza. Analisi della regressione dei dati sperimentali, metodo dei minimi quadrati, test del Chi-quadro.
La seconda parte prevede l'esecuzione di esperienze svolte in laboratorio dagli studenti divisi in gruppi.
1 DENSITÀ
2 DISTRIBUZIONI BINOMIALE E GAUSSIANA
3 MOMENTI DI INERZIA
4 ONDE STAZIONARIE
5 ELASTICITÀ
6 LEGGE DEL DECADIMENTO RADIOATTIVO
7 PENDOLO SEMPLICE
8 LEGGE DEL RAFFREDDAMENTO DI NEWTON
9 BILANCIA INERZIALE
10 DISTRIBUIZIONE DI POISSON
Prerequisiti
Sono richieste conoscenze di base di calcolo e algebra, di geometria e geometria analitica e di fisica classica, come comunemente impartiti nelle scuole superiori.
Modalità didattica
Lezioni frontali ed esperienze di laboratorio, in più turni, con gruppi di due o tre studenti che eseguono una esperienza per pomeriggio. Il corso sarà tenuto in lingua italiana.
Materiale didattico
J.R. Taylor, Introduzione all'analisi degli errori, ed. Zanichelli
Tutorial video (pagina e-learning del corso)
Schede di laboratorio (pagina e-learning del corso)
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Lezioni: Ottobre- Dicembre 2022
Attività di Laboratorio: Febbraio-Aprile 2023
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La valutazione a prova orale verterà sulla teoria degli errori e includerà una discussione delle esperienze svolte in laboratorio.
Orario di ricevimento
Su appuntamento con il docente: roberto.lorenzi@unimib.it
Aims
Aim of the course is to give the basis of Experimental Physics through experiments of Mechanics and Thermodynamics and to learn statistics and error analysis.
Contents
The first part of the course is based on lectures on statistics: Analysis of experimental data, random and systematic errors, Distributions, Probability and confidence. The second part of the course is carried out in laboratory, by making basic Physics experiments
Detailed program
The first part of the course is based on lectures on statistics: Analysis of experimental data, random and systematic errors, Distributions, Probability and confidence.
The second part of the course is carried out in laboratory, by making the following basic physics experiments
1 DENSITY
2 BINOMIAL AND GAUSSIAN DISTRIBUTIONS
3 MOMENT OFDI INERTIA
4 STANDING WAVES
5 ELASTICITY
6 RADIOACTIVE DECAY
7 PENDULUM
8 NEWTON'S LAW OF COOLING
9 INERTIAL BALANCE
10 POISSON DISTRIBUTION
Prerequisites
Basic knowledge of calculus, algebra, geometry, and analytical geometry and of classical physics are required, as commonly taught in high school.
Teaching form
Lessons and activity in laboratory, in groups of two-three students each, managing experimental activities varying every day of presence. Lessons will be held in Italian.
Textbook and teaching resource
J.R. Taylor, Introduzione all'analisi degli errori, ed. Zanichelli
Tutorial video (e-learning page of the course)
Laboratory notes (e-learning page of the course)
Semester
Lessons: October - December 2022
Laboratory activities: February - April 2023
Assessment method
The student will acquire credits by 1) attending the Physics Laboratory I,2) writing laboratory reports and 3) passing an oral exam. The oral exam will focus on the content of the lectures and the experiences carried out in the laboratory.
Office hours
On request contacting the teacher: roberto.lorenzi@unimib.it