ID:
509013
Durata (ore):
60
CFU:
6
SSD:
FISICA SPERIMENTALE
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (23/09/2024 - 10/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso di Analisi Dati I (primo modulo del corso di Fisica Sperimentale I, 1o semestre) si propone di fornire una introduzione ai fondamenti di metodologia della misura e alle tecniche base di analisi dati, allo scopo di rendere familiare lo studente con le basi del metodo sperimentale, in particolare a fini propedeutici al Laboratorio del 2o semestre (secondo modulo del corso).
Vengono inoltre introdotti in modo fenomenologico i primi fondamenti di teoria della probabilità e di statistica descrittiva.
Vengono inoltre introdotti in modo fenomenologico i primi fondamenti di teoria della probabilità e di statistica descrittiva.
Prerequisiti
Nessuno.
Metodi didattici
Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali (circa 40 ore) ed esercitazioni su problemi e metodi di calcolo (circa 20 ore), anche in gruppo e con il coinvolgimento degli studenti. Sarà inoltre corredato da due semplici esperienze in laboratorio (misure di volume e osservazioni al microscopio) e da alcune esercitazioni pratiche con Excel (risoluzione di integrali per via numerica, rappresentazione grafica e linearizzazione di funzioni, generazione di numeri casuali secondo diverse distribuzioni).
Verifica Apprendimento
L’esame consiste in una prova scritta, con problemi ed esercizi di calcolo (di norma, un esercizio per ciascuno dei seguenti argomenti: analisi dimensionale, propagazione degli errori, rappresentazione grafica, probabilità, distribuzioni di probabilità) ed eventuali brevi domande di teoria, e una prova orale sul programma svolto nelle lezioni frontali. L'ammissione alla prova orale avviene con almeno 15/30 nella prova scritta. Il superamento dell'esame di Analisi Dati è necessario per l'ammissione all'esame di Laboratorio di Fisica (2o modulo del corso di Fisica Sperimentale I).
Testi
John Taylor, Introduzione all’analisi degli errori, (ed. Zanichelli).
G.Cannelli, Metodologie sperimentali in Fisica (ed. EdiSES).
Paolo Fornasini, The Uncertainty in Physical Measurements (ed. Springer).
Dapor-Ropele, Elaborazione dei dati sperimentali (ed. Springer).
I precedenti testi sono consigliati come riferimenti; verranno fornite tramite piattaforma Kiro di UniPV le slides del corso, che indicano il percorso didattico seguito e permettono lo studio anche con l'ausilio dei testi consigliati.
G.Cannelli, Metodologie sperimentali in Fisica (ed. EdiSES).
Paolo Fornasini, The Uncertainty in Physical Measurements (ed. Springer).
Dapor-Ropele, Elaborazione dei dati sperimentali (ed. Springer).
I precedenti testi sono consigliati come riferimenti; verranno fornite tramite piattaforma Kiro di UniPV le slides del corso, che indicano il percorso didattico seguito e permettono lo studio anche con l'ausilio dei testi consigliati.
Contenuti
Nozioni introduttive. Calcoli numerici: uso delle potenze di 10 - calcoli approssimati e ordini di grandezza - notazione scientifica - cifre significative - sistemi di unità di misura - equazioni dimensionali e analisi dimensionale - cambiamento di unità di misura.
Introduzione alla misurazione. Misure dirette, indirette e con strumenti tarati - accuratezza e precisione di una misura-caratteristiche degli strumenti di misura.
Introduzione allo studio delle incertezze. Tipi di errore - espressione dell’incertezza – incertezza assoluta e relativa - analisi statistica degli errori casuali - propagazione delle incertezze (per misure statisticamente indipendenti).
Tecniche di trattamento dati. Statistica descrittiva: distribuzioni di frequenza e istogrammi, indici di posizione centrale e di dispersione. Grafici e analisi grafica dei dati: cambiamenti di variabile, linearizzazione, determinazione della pendenza e dell’intercetta, scale funzionali, grafici semilogaritmici e bilogaritmici - interpolazione grafica, lineare e da una tabella.
Introduzione alla probabilità. Spazio campionario ed eventi - definizione classica e frequentistica di probabilità - cenni alla definizione assiomatica - addizione e moltiplicazione di eventi e probabilità per eventi composti - probabilità condizionata - richiami di calcolo combinatorio.
Distribuzioni di variabile aleatoria. Variabili aleatorie - distribuzioni di probabilità per variabili discrete e continue -caratteristiche numeriche delle popolazioni - distribuzione binomiale - distribuzione di Poisson – distribuzione normale o di Gauss - approssimazione di Gauss alle distribuzioni binomiale e poissoniana – distribuzione uniforme e triangolare.
Introduzione alla misurazione. Misure dirette, indirette e con strumenti tarati - accuratezza e precisione di una misura-caratteristiche degli strumenti di misura.
Introduzione allo studio delle incertezze. Tipi di errore - espressione dell’incertezza – incertezza assoluta e relativa - analisi statistica degli errori casuali - propagazione delle incertezze (per misure statisticamente indipendenti).
Tecniche di trattamento dati. Statistica descrittiva: distribuzioni di frequenza e istogrammi, indici di posizione centrale e di dispersione. Grafici e analisi grafica dei dati: cambiamenti di variabile, linearizzazione, determinazione della pendenza e dell’intercetta, scale funzionali, grafici semilogaritmici e bilogaritmici - interpolazione grafica, lineare e da una tabella.
Introduzione alla probabilità. Spazio campionario ed eventi - definizione classica e frequentistica di probabilità - cenni alla definizione assiomatica - addizione e moltiplicazione di eventi e probabilità per eventi composti - probabilità condizionata - richiami di calcolo combinatorio.
Distribuzioni di variabile aleatoria. Variabili aleatorie - distribuzioni di probabilità per variabili discrete e continue -caratteristiche numeriche delle popolazioni - distribuzione binomiale - distribuzione di Poisson – distribuzione normale o di Gauss - approssimazione di Gauss alle distribuzioni binomiale e poissoniana – distribuzione uniforme e triangolare.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Gli studenti per i quali è prevista la didattica inclusiva (v. https://portale.unipv.it/it/didattica/servizi-lo-studente/modalita-didattiche-inclusive) sono invitati a contattare il docente, che metterà loro a disposizione le videoregistrazioni del corso 2021/22 e tutto il materiale didattico, e potrà organizzare eventuali tutorati loro dedicati.
Corsi
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FISICA
Laurea
3 anni
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Persone
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