Programma

Lezioni in Aula
Il metodo scientifico: confronto teoria-esperimento. Le grandezze fisiche e la loro misurazione. Le incertezze nelle misure delle grandezze fisiche. Incertezze di tipo A e di Tipo B. Strumenti di misura e loro proprietà. Migliore stima della misura. Stima delle incertezze.
Misure, incertezze e cifre significative. Confronto tra misura e valore atteso e tra misure. Organizzazione e presentazione di dati. Principali proprietà della probabilità. Eventi casuali, variabili aleatorie. Definizione di probabilità: classica, frequentista, assiomatica. Probabilità totale, probabilità condizionata, probabilità composta. Teorema di Bayes. Popolazione statistica. Campionamento. Legge dei grandi numeri. Variabili casuali discrete e continue. Distribuzioni di probabilità. Valore atteso e varianza. Distribuzione di Bernoulli. Distribuzione di Poisson. Distribuzione di Gauss. Significato probabilistico della deviazione standard. Probabilità di ottenere un risultato in una operazione di misura. Il teorema del limite centrale. Presentazione del risultato di una misura e intervalli di fiducia. Verifica di ipotesi e di significatività. Media pesata. Correlazione fra grandezze fisiche e verifica dell’esistenza di una dipendenza funzionale: metodo dei minimi quadrati. Verifica delle ipotesi: Test Z, Test di t-Student, Test di Fisher, Test Chi-quadro.

Esercitazioni di Laboratorio
Misure di lunghezze: nonio, calibro, palmer. Piano inclinato. Pendolo semplice. Pendolo composto. Sistema massa molla. Verifica legge di Boyle Mariotte. Verifica teorema del limite centrale (lancio di dadi - misurazioni ripetute). Verifica legge del decadimento radioattivo (tramite simulazione con dadi). Verifica distribuzione di probabilità di Poisson (tramite Geiger).

Testi Adottati

Per la preparazione all'esame, gli studenti,
oltre a consultare il materiale didattico messo a disposizione delle studenti sul sito web del docente (http://host.uniroma3.it/laboratori/escher/ESP_I.html)
possono consultare i seguenti testi:

(a) Gaetano Cannelli, Metodologie sperimentali in Fisica - Introduzione al metodo scientifico, Terza Edizione 2018, EdiSES, Napoli (ISBN 978 88 7959 679 4)
(c) Diego Giuliani, Maria Michela Dickson, Analisi statistica con Excel, Maggioli Editore (ISBN: 978 88 3878 990 8)

Bibliografia Di Riferimento

Ulteriori testi utili ad approfondire particolari aspetti del programma sono: (a) Giovanni Filatrella - Paola Romano, Elaborazione statistica dei dati sperimentali con elementi di laboratorio, 2009, EdiSES, Napoli (ISBN 978 88 7959 513 1) (b) Norma - UNI CEI 70098-3:2016 - Incertezza di misura - Parte 3: Guida all'espressione dell'incertezza di misura (d) John Taylor, Introduzione allʼanalisi degli errori, (ed. Zanichelli) ISBN 978 88 081 7656 1 (e) Paolo Fornasini, The Uncertainty in Physical Measurements (ed. Springer) ISBN 978 03 877 8649 0 (f) Dapor-Ropele, Elaborazione dei dati sperimentali (ed. Springer) ISBN 978 88 470 0362 0.

Modalità Erogazione

Lezioni frontali effettuate con l’ausilio di proiezione di immagini e di materiali audiovisivi. Il corso prevede la partecipazione obbligatoria ad otto prove di laboratorio riguardanti esperimenti di fisica di base. Ciascuna esperienza di laboratorio è completata da una relazione scritta (valutata). Per queste prove gli studenti saranno divisi in gruppi di 2 studenti ognuno. Inoltre il corso prevede esercitazioni numeriche con l'uso del calcolatore. Esercitazioni volte ad applicare le tecniche statistiche spiegate a lezione.

Modalità Frequenza

Gli studenti devono svolgere almeno 80% delle esercitazioni di laboratorio (almeno 6 esperienze su otto). In sede d'esame, sono esonerati dalla prova pratica se hanno partecipato in modo proficuo a tutte le prove di laboratorio (nessuna assenza).

Modalità Valutazione

L'apprendimento viene verificato progressivamente durante tutto il corso attraverso le relazioni delle esperienze di laboratorio. Ogni studente redige 8 relazioni che vengono via via corrette e restituite. La valutazione di queste relazioni entra nella valutazione complessiva ai fini dell’esame. L'apprendimento viene infine verificato attraverso una ulteriore prova di laboratorio (da far affrontare agli studenti che durante l'anno hanno svolto relazioni insufficienti) e da una discussione orale delle relazioni redatte durante il corso. La prova orale è diretta ad accertare: > la conoscenza della fisica delle esperienze eseguite; > la padronanza del linguaggio scientifico > i contenuti teorici dei metodi di analisi dei dati; > capacità d’uso, critico e consapevole, degli strumenti utilizzati in laboratorio.

Programma

Lezioni in Aula
Il metodo scientifico: confronto teoria-esperimento. Le grandezze fisiche e la loro misurazione. Le incertezze nelle misure delle grandezze fisiche. Incertezze di tipo A e di Tipo B. Strumenti di misura e loro proprietà. Migliore stima della misura. Stima delle incertezze.
Misure, incertezze e cifre significative. Confronto tra misura e valore atteso e tra misure. Organizzazione e presentazione di dati. Principali proprietà della probabilità. Eventi casuali, variabili aleatorie. Definizione di probabilità: classica, frequentista, assiomatica. Probabilità totale, probabilità condizionata, probabilità composta. Teorema di Bayes. Popolazione statistica. Campionamento. Legge dei grandi numeri. Variabili casuali discrete e continue. Distribuzioni di probabilità. Valore atteso e varianza. Distribuzione di Bernoulli. Distribuzione di Poisson. Distribuzione di Gauss. Significato probabilistico della deviazione standard. Probabilità di ottenere un risultato in una operazione di misura. Il teorema del limite centrale. Presentazione del risultato di una misura e intervalli di fiducia. Verifica di ipotesi e di significatività. Media pesata. Correlazione fra grandezze fisiche e verifica dell’esistenza di una dipendenza funzionale: metodo dei minimi quadrati. Verifica delle ipotesi: Test Z, Test di t-Student, Test di Fisher, Test Chi-quadro.

Esercitazioni di Laboratorio
Misure di lunghezze: nonio, calibro, palmer. Piano inclinato. Pendolo semplice. Pendolo composto. Sistema massa molla. Verifica legge di Boyle Mariotte. Verifica teorema del limite centrale (lancio di dadi - misurazioni ripetute). Verifica legge del decadimento radioattivo (tramite simulazione con dadi). Verifica distribuzione di probabilità di Poisson (tramite Geiger).

Testi Adottati

Per la preparazione all'esame, gli studenti,
oltre a consultare il materiale didattico messo a disposizione delle studenti sul sito web del docente (http://host.uniroma3.it/laboratori/escher/ESP_I.html)
possono consultare i seguenti testi:

(a) Gaetano Cannelli, Metodologie sperimentali in Fisica - Introduzione al metodo scientifico, Terza Edizione 2018, EdiSES, Napoli (ISBN 978 88 7959 679 4)
(c) Diego Giuliani, Maria Michela Dickson, Analisi statistica con Excel, Maggioli Editore (ISBN: 978 88 3878 990 8)

Modalità Erogazione

Lezioni frontali effettuate con l’ausilio di proiezione di immagini e di materiali audiovisivi. Il corso prevede la partecipazione obbligatoria ad otto prove di laboratorio riguardanti esperimenti di fisica di base. Ciascuna esperienza di laboratorio è completata da una relazione scritta (valutata). Per queste prove gli studenti saranno divisi in gruppi di 2 studenti ognuno. Inoltre il corso prevede esercitazioni numeriche con l'uso del calcolatore. Esercitazioni volte ad applicare le tecniche statistiche spiegate a lezione.

Modalità Frequenza

Gli studenti devono svolgere almeno 80% delle esercitazioni di laboratorio (almeno 6 esperienze su otto). In sede d'esame, sono esonerati dalla prova pratica se hanno partecipato in modo proficuo a tutte le prove di laboratorio (nessuna assenza).

Modalità Valutazione

L'apprendimento viene verificato progressivamente durante tutto il corso attraverso le relazioni delle esperienze di laboratorio. Ogni studente redige 8 relazioni che vengono via via corrette e restituite. La valutazione di queste relazioni entra nella valutazione complessiva ai fini dell’esame. L'apprendimento viene infine verificato attraverso una ulteriore prova di laboratorio (da far affrontare agli studenti che durante l'anno hanno svolto relazioni insufficienti) e da una discussione orale delle relazioni redatte durante il corso. La prova orale è diretta ad accertare: > la conoscenza della fisica delle esperienze eseguite; > la padronanza del linguaggio scientifico > i contenuti teorici dei metodi di analisi dei dati; > capacità d’uso, critico e consapevole, degli strumenti utilizzati in laboratorio.

Programma

Lezioni in Aula
Il metodo scientifico: confronto teoria-esperimento. Le grandezze fisiche e la loro misurazione. Le incertezze nelle misure delle grandezze fisiche. Incertezze di tipo A e di Tipo B. Strumenti di misura e loro proprietà. Migliore stima della misura. Stima delle incertezze.
Misure, incertezze e cifre significative. Confronto tra misura e valore atteso e tra misure. Organizzazione e presentazione di dati. Principali proprietà della probabilità. Eventi casuali, variabili aleatorie. Definizione di probabilità: classica, frequentista, assiomatica. Probabilità totale, probabilità condizionata, probabilità composta. Teorema di Bayes. Popolazione statistica. Campionamento. Legge dei grandi numeri. Variabili casuali discrete e continue. Distribuzioni di probabilità. Valore atteso e varianza. Distribuzione di Bernoulli. Distribuzione di Poisson. Distribuzione di Gauss. Significato probabilistico della deviazione standard. Probabilità di ottenere un risultato in una operazione di misura. Il teorema del limite centrale. Presentazione del risultato di una misura e intervalli di fiducia. Verifica di ipotesi e di significatività. Media pesata. Correlazione fra grandezze fisiche e verifica dell’esistenza di una dipendenza funzionale: metodo dei minimi quadrati. Verifica delle ipotesi: Test Z, Test di t-Student, Test di Fisher, Test Chi-quadro.

Esercitazioni di Laboratorio
Misure di lunghezze: nonio, calibro, palmer. Piano inclinato. Pendolo semplice. Pendolo composto. Sistema massa molla. Verifica legge di Boyle Mariotte. Verifica teorema del limite centrale (lancio di dadi - misurazioni ripetute). Verifica legge del decadimento radioattivo (tramite simulazione con dadi). Verifica distribuzione di probabilità di Poisson (tramite Geiger).

Testi Adottati

Per la preparazione all'esame, gli studenti,
oltre a consultare il materiale didattico messo a disposizione delle studenti sul sito web del docente (http://host.uniroma3.it/laboratori/escher/ESP_I.html)
possono consultare i seguenti testi:

(a) Gaetano Cannelli, Metodologie sperimentali in Fisica - Introduzione al metodo scientifico, Terza Edizione 2018, EdiSES, Napoli (ISBN 978 88 7959 679 4)
(c) Diego Giuliani, Maria Michela Dickson, Analisi statistica con Excel, Maggioli Editore (ISBN: 978 88 3878 990 8)

Modalità Erogazione

Lezioni frontali effettuate con l’ausilio di proiezione di immagini e di materiali audiovisivi. Il corso prevede la partecipazione obbligatoria ad otto prove di laboratorio riguardanti esperimenti di fisica di base. Ciascuna esperienza di laboratorio è completata da una relazione scritta (valutata). Per queste prove gli studenti saranno divisi in gruppi di 2 studenti ognuno. Inoltre il corso prevede esercitazioni numeriche con l'uso del calcolatore. Esercitazioni volte ad applicare le tecniche statistiche spiegate a lezione.

Modalità Frequenza

Gli studenti devono svolgere almeno 80% delle esercitazioni di laboratorio (almeno 6 esperienze su otto). In sede d'esame, sono esonerati dalla prova pratica se hanno partecipato in modo proficuo a tutte le prove di laboratorio (nessuna assenza).

Modalità Valutazione

L'apprendimento viene verificato progressivamente durante tutto il corso attraverso le relazioni delle esperienze di laboratorio. Ogni studente redige 8 relazioni che vengono via via corrette e restituite. La valutazione di queste relazioni entra nella valutazione complessiva ai fini dell’esame. L'apprendimento viene infine verificato attraverso una ulteriore prova di laboratorio (da far affrontare agli studenti che durante l'anno hanno svolto relazioni insufficienti) e da una discussione orale delle relazioni redatte durante il corso. La prova orale è diretta ad accertare: > la conoscenza della fisica delle esperienze eseguite; > la padronanza del linguaggio scientifico > i contenuti teorici dei metodi di analisi dei dati; > capacità d’uso, critico e consapevole, degli strumenti utilizzati in laboratorio.