Realizzazione di semplici esperimenti dimostrativi di Fisica Moderna
L’attività prevede di compiere esperimenti riguardanti la misurazione di alcune costanti fisiche fondamentali (velocitè della luce, costante di Planck, costante di Boltzmann, ecc.). Ogni esperimento sarè preceduto da una lezione teorica improntata a definire l’importanza della costante nell’ambito dello sviluppo della fisica moderna. In seguito, si produrrè la guida per eseguire tale misurazione nei laboratori scolastici, spiegando come recuperare e/o trattare il materiale necessario. L’attività è indirizzata a studenti molto motivati a proseguire gli studi in Fisica.
Contenuti/Obiettivi dell’attività proposta
In questo periodo è in corso la più grande ridefinizione del sistema internazionale delle unitè di misura dalla sua fondazione. La 26ma Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure, in programma a metà novembre 2018 a Versailles, sancirà la ridefinizione del Sistema Internazionale delle unità di misura (SI). Nel 2019, le 7 unità di misura del SI verranno definite tramite i valori di sette costanti fisiche fondamentali. Anche per questo motivo, la determinazione sperimentale delle costanti fisiche riveste un ruolo fondamentale in fisica.
L’attività di alternanza scuola-lavoro dell’a.s. 2018-2019 prevede di compiere esperimenti riguardanti la misurazione di alcune costanti fisiche fondamentali (velocità della luce, costante di Planck, costante di Boltzmann, ecc.). Ogni esperimento sarà preceduto da una lezione teorica improntata a definire l’importanza della costante nell’ambito dello sviluppo della fisica moderna. Successivamente, verrà eseguita la misurazione con materiale di laboratorio.
Per ogni esperienza, lo scopo non sarà solo quello di misurare la costante ma anche di descrivere dettagliatamente come tale misurazione può essere riprodotta nei laboratori scolatici; spiegando come recuperare e/o trattare il materiale necessario.
L’attività è indirizzata a studenti e studentesse molto motivati a proseguire gli studi in Fisica. La Fisica moderna, in particolare la misurazione delle costanti fondamentali, ha poche applicazioni pratiche “immediate”. Essa serve a comprendere il processo evolutivo della Fisica e a stimolare nuove ricerche.
Anno 2019-2020
Scuole partecipanti: Righi, Aristotele, Pasteur.
Classi: terzo e quarto anno
Numero di studenti e studentesse: accettati 6, il progetto non si è svolto causa emergenza COVID-19.
Anno 2018-2019
Scuole partecipanti: Pasteur, Democrito e Via Silvestri
Classi: terzo e quarto anno
Numero di studenti e studentesse: 7
Laboratorio ESCHER
L’attività di quest’anno consiste nel far realizzare agli studenti e alle studentesse coinvolti dei semplici esperimenti di fisica che possano poi essere riproposti a scuola.
Il lavoro sarà suddiviso tra Università, dove verrà realizzato l’esperimento, e lavoro a casa o a scuola. Durante la realizzazione degli esperimenti ragazzi e ragazze realizzeranno dei filmati da utilizzare per la relazione finale. In particolare, l’attività sarà:
- un pomeriggio da trascorrere all’Università per la realizzazione dell’esperimento vero e proprio (5 ore di attività);
- a casa e/o a scuola (in modo autonomo) i ragazzi e le ragazze realizzeranno una presentazione in Power Point in cui sarà descritto l’esperimento che avranno realizzato. L’attività autonoma e stimabile in 5-10 ore;
- un ultimo incontro all’Università per controllare il lavoro fatto (4 ore di attività);
- infine, si può prevedere un pomeriggio dove i vari gruppi presentano a gli altri il lavoro svolto illustrando quanto appresso le difficoltà per realizzare l’esperimento e i “trucchi” per farlo riuscire al meglio (4-5 ore di attività).
Argomenti su cui si svolgeranno gli esperimenti:
- Elettrostatica (costruzione di un elettrometro e verifica delle proprietà dell’induzione elettrica)
- Realizzazione di una pila elettrica
- Carica e scarica di un condensatore
- Legge di Ohm e di Joule (d.d.p., resistenze in serie e in parallelo, passaggio di corrente nei liquidi, ecc.)
- Legge di Lorenz
- Campo magnetico generato da fili percorsi da corrente
- Determinazione della costante di Boltzmann (tramite curva caratteristica LED).
È evidente che gli studenti e le studentesse possono svolgere l’attività se conoscono gli argomenti proposti. Ovviamente, questo non vale per la determinazione della Costante di Boltzman dedicata a studenti e studentesse molto motivati.
Anno 2017-2018
Scuole partecipanti: Aristotele, Meucci (Aprilia), Plauto e Pasteur
Classi: terzo e quarto anno
Numero di studenti e studentesse: 7
Periodo: 20 marzo – 26 maggio
Anno 2016-2017
Scuole partecipanti: Pasteur, Socrate, Enriques, Keplero e Albertelli
Classi: terzo e quarto anno
Numero di studenti e studentesse: 24
Metodologie fisiche e analisi 3D per analisi forense
Gli studenti e le studentesse saranno utilizzati in attività legate a indagini scientifiche finalizzate all’individuazione delle falsificazioni di documenti manoscritti/stampati. Durante le attività avranno la possibilità di acquisire dimestichezza con micro-profilometro 3D, microscopio stereo, sistemi di elaborazione di immagini, ecc. Inoltre avranno modo di capire le prospettive e i limiti di un’indagine scientifica utilizzabili in campo forense.
L’attività, orientata agli studenti e alle studentesse del terzo anno delle scuole superiori, interessati al campo della fisica e delle sue applicazioni in campo forense, prevede:
- 4 ore di addestramento + 8 ore di attività vera e propria + 4 ore di lavoro individuale da svolgere a scuola/casa;
- le 12 ore di attività presso l’università saranno svolte in 3 pomeriggi (periodo marzo-giugno) in gruppi di 5 studenti;
- ciascuna scuola, in linea di massima può prenotarsi per un gruppo. Il laboratorio può sostenere fino a 5 gruppi per un impegno complessivo di 15 pomeriggi;
- infine, terminate le attività dei 5 gruppi, tutti gli studenti e le studentesse (circa 25) che hanno frequentato attività presenteranno, in un ulteriore pomeriggio, insieme ai docenti che li hanno seguiti, i risultati del lavoro svolto.
Complessivamente il laboratorio ESCHER è impegnato per 16 pomeriggi (64 ore) e ciascuno sarà stato impegnato per 4 pomeriggi + 4 ore di lavoro individuale scuola/casa (20 ore di attività).
Anno 2015-2016
Scuole partecipanti: Pasteur, Socrate, Enriques, Keplero e D’Assisi
Classi: terzo e quarto anno
Numero di studenti e studentesse: 30
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Struttura proponente
Dipartimento di Matematica e Fisica
Tutor esterno: Giuseppe Schirripa Spagnolo
Referente amministrativo: Francesca Paolucci
Sede: Via Della Vasca Navale, 84