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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
ASTRONOMIA
Insegnamento
SPERIMENTAZIONI DI FISICA 1 (MOD. A)
SCP4067974, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
ASTRONOMIA
SC1160, ordinamento 2008/09, A.A. 2017/18
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese EXPERIMENTS IN PHYSICS 1 (PART A)
Sito della struttura didattica http://astronomia.scienze.unipd.it/2017/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile ANTONINO MILONE FIS/05
Altri docenti IVANO BERTINI FIS/05

Corso integrato di appartenenza
Codice Insegnamento Responsabile
SCP4067973 SPERIMENTAZIONI DI FISICA 1 GIULIA RODIGHIERO

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Sperimentale e applicativo FIS/01 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Annuale
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LABORATORIO 3.0 32 43.0
LEZIONE 3.0 24 51.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/10/2017
Fine attività didattiche 15/06/2018
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2008

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus

Caratteristiche comuni al Corso Integrato

Prerequisiti: Conoscenze di base di matematica e fisica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente acquisira' la capacita' di analizzare in modo critico e costruttivo le misure fisiche, avendo a disposizione strumenti di elaborazione computazionali anche per associare formalmente una incertezza alle proprie misure.
Modalita' di esame: Prove scritte o orali.
Criteri di valutazione: Valutazione delle prove di laboratorio, delle relazioni e dell'esame finale.

Caratteristiche proprie del modulo

Contenuti: Lezioni di teoria:
1) Architettura degli elaboratori. Cenni storici; componenti principali; ciclo fetch/decode/execute; principali caratteristiche delle CPU; memoria principale e secondaria; hard disk; gerarchia della memoria; tecniche di incremento delle prestazioni delle CPU.
2) sistemi operativi e reti di calcolatori. Cenni storici; ruolo del sistema operativo; esecuzione dei programmi: boot, processi, multi-tasking; stati di un processo; gestione della memoria, dei dispositivi di I/O, dei file; sistemi operativi più diffusi; reti; i protocolli; Internet e TCP/IP; il World-Wide Web.
3) Rappresentazione dell'informazione. Rappresentazione binaria; interi con e senza segno, rappresentazione complemento a due; rappresentazione esadecimale; rappresentazione dei numeri reali in formato IEEE754; limiti della rappresentazione floating point; rappresentazione dei testi e delle immagini.
4) Algoritmi e programmazione. definizione di algoritmo; programmazione; linguaggi di programmazione; implementazione degli algoritmi; strutture di selezione e iterazione; variabili ed espressioni booleane; unità procedurali; moduli.
5) Tipi di dati, ricorsione, ricerca binaria. Tipi di dati; strutture dati; ricorsione: definizione ed esempi; ricorsione e algoritmi; ricorsione infinita, in coda, multipla; eliminazione della ricorsione; ricerca binaria.
6) Algoritmi di ordinamento e analisi degli algoritmi. introduzione al problema dell'ordinamento; algoritmi bubble, selection, insertion, quick sort; analisi degli algoritmi, efficienza, caso migliore, peggiore, medio; comportamento asintotico; esempio ricerca del massimo e/o del minimo; analisi dell'efficienza di selection e quick sort.
7) Ricerca degli zeri delle equazioni non lineari. Equazioni non lineari, ricerca degli zeri; metodi iterativi; errore e convergenza; teorema di Bolzano e metodo di bisezione; metodo di Newton-Rhapson; metodo della secante; interpolazione di ordine superiore; interpolazione inversa; metodo di Brent.
8) Numeri casuali e metodi Monte Carlo. Richiami dei concetti di eventi casuali, probabilità; variabili casuali discrete, valore atteso, varianza; variabili casuali continue, distribuzione uniforme; distribuzione normale e normale standardizzata; distribuzione di Poisson; funzione di distribuzione; generazione di numeri casuali; numeri pseudo-casuali (PRN); metodi Monte Carlo; metodo di integrazione hit-or-miss, sample mean integration; simulazioni;

Laboratorio informatico:
1) Introduzione a Linux. Comandi per la gestione dei files e la navigazione nel file system.
2) Introduzione a Python. La shell IDLE; variabili; stringhe; liste.
3) Programmazione in Python. Istruzioni if, while, for; funzione range; scrittura di programmi; definizione di funzioni; moduli; namespaces; modulo matplotlib; grafico di funzioni; valori di ritorno singoli e multipli; tuple; parametri opzionali.
4) Algoritmi di ordinamento e ricerca. Insertion sort; ricerca binaria; quick sort.
5) Calcolo numerico in Python. Modulo numpy; array a una dimensione; generazione di numeri casuali; grafico ad istogramma.
6) Trattamento dei dati sperimentali. Calcolo della media, deviazione standard; lettura dati da file di testo; grafico dei dati, simboli e colori, limiti in ascissa e ordinata, misure con errori; regressione lineare; grafico di due serie di dati; media pesata.
7) Ricerca degli zeri delle equazioni non lineari. Introduzione; funzioni come parameteri; metodo di bisezione; metodo di Newton-Rhapson; applicazioni.
8) Metodi Monte Carlo. La funzione where; calcolo dell'area di una figura irregolare tramite hit-or-miss; esempio di simulazione.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio di informatica.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Dispense fornite attraverso il sito web dell'insegnamento raggiungibile dalla piattaforma e-learning del Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei" (https://elearning.unipd.it/dfa/). Testo di riferimento non obbligatorio (Brookshear, J. Glenn; Brylow, Dennis; Smith, David T., Informatica una panoramica generale. Milano: Pearson, 2012).
Testi di riferimento: