Διεξαγωγή μαθήματος
- Ώρες Εργαστηρίου
- Δευτέρα 09:00-12:00 (α΄ τμήμα), Πέμπτη 09:00-12:00 (β’ τμήμα), στο Εργαστήριο Μηχανικής του κτηρίου Φυσικού.
Ανακοινώσεις
- 21/09/2022
- Το εισαγωγικό μάθημα του Εργαστηρίου Φυσικής Ι θα πραγματοποιηθεί τη Δευτέρα 26/9 ώρα 11:00-14:00 στην αίθουσα Α2 του κτηρίου των Υπολογιστών. Η παρακολούθηση είναι υποχρεωτική. Θα ακολουθήσει ανακοίνωση για τις εγγραφές.
Εργαστηριακές Ομάδες – Εβδομαδιαίο Πρόγραμμα Ασκήσεων
Διδασκόμενη ύλη
Εκπαιδευτικά πειράματα πάνω σε απλά φαινόμενα της φυσικής και επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων. Περιλαμβάνονται:
- Ευθύγραμμη και στροφική κίνηση,
- γραμμική ταλάντωση,
- κυκλική κίνηση,
- απλό και φυσικό εκκρεμές,
- θέρμανση και αλλαγή φάσης.
Μέσω μετρήσεων γίνεται εφαρμογή- επιβεβαίωση βασικών νόμων της φυσικής:
- Νόμοι Newton για ευθύγραμμη και στροφική κίνηση,
- Νόμος Hook για την ελαστικότητα,
- βασικοί νόμοι της θερμιδομετρίας.
Χρησιμοποιούνται βασικά και περισσότερο εξειδικευμένα όργανα και τεχνικές για τη μέτρηση φυσικών μεγεθών: θερμόμετρο, χρονόμετρο, παχύμετρο, laser, φωτοπύλη, μετρήσεις με τη χρήση υπολογιστή και κατάλληλου hardware και software.
Τις μετρήσεις κάθε άσκησης ακολουθεί βασική επεξεργασία των πειραματικών μετρήσεων: εξαγωγή μέσου όρου- τυπική απόκλιση- γραμμική συσχέτιση με τη μέθοδο ελαχίστων τετραγώνων- υπολογισμός σφαλμάτων σε μεγέθη που μετριούνται- υπολογισμός μεταδιδόμενου σφάλματος σε μεγέθη που υπολογίζονται έμμεσα από τις μετρήσεις.
Τέλος η διαδικασία, τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα από κάθε πειραματική άσκηση καταγράφονται σε μια αναφορά ανά ομάδα (τριάδα συνήθως) φοιτητών.
Μαθησιακά αποτελέσματα
Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές έχουν αποκτήσει
- Βαθύτερη κατανόηση θεμελιωδών νόμων της φυσικής, μέσω της εμπειρικής πειραματικής διαδικασίας.
- Ικανότητα να χρησιμοποιούν σε βασικό επίπεδο εξειδικευμένα εποπτικά μέσα όπως το laser και τις φωτοπύλες.
- Ικανότητα ξεκινώντας από πειραματικά δεδομένα να συγγράψουν μια επιστημονική αναφορά που να τα παρουσιάζει και να τα αναλύει.
- Κριτήρια να διακρίνουν την ποιότητα και την αξιοπιστία πειραματικών δεδομένων (ικανότητα).
Γενικές ικανότητες
- Συλλογή, ανάλυση, σύνθεση και αξιολόγηση δεδομένων και πληροφοριών με τη χρήση των απαραίτητων τεχνολογιών (εποπτικά μέσα- επεξεργασία με τη βοήθεια ηλεκτρονικού υπολογιστή).
- Αυτόνομη και ομαδική εργασία.
- Συγγραφή αναφορών για παρουσίαση πειραματικών αποτελεσμάτων.
Αξιολόγηση φοιτητών
Η αξιολόγηση γίνεται σε τρία βήματα με 4 διαφορετικές διαδικασίες.
- Βήμα 1
- Σύντομη προφορική ή εναλλακτικά γραπτή εξέταση πάνω στην πειραματική διαδικασία που θα ακολουθήσει. Κριτήρια: Περιγραφή του φαινομένου, Γνώση βασικών νόμων που το διέπουν, βασική κατανόηση της πειραματικής διάταξης (τι μετράμε και με ποιο τρόπο)
- Βήμα 2
- Βαθμολόγηση της αναφοράς πάνω στην πειραματική διαδικασία που θα παραδοθεί. Ο βαθμός είναι ένας για τους φοιτητές κάθε ομάδας. Κριτήρια: Επεξεργασία μετρήσεων, Κατασκευή Γραφημάτων, Παρουσίαση αποτελεσμάτων, έλεγχος ορθότητας αποτελεσμάτων.
- Βήμα 3
- Γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου, όπου οι φοιτητές καλούνται να επεξεργαστούν έτοιμα πειραματικά δεδομένα. Κριτήρια: Ικανότητα εφαρμογής των μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια των εργαστηρίων, ορθή γραφική απεικόνιση αποτελεσμάτων και υπολογισμός μεγεθών.
Βιβλιογραφία
- Ανδρέας Ζέζας, Σημειώσεις Εργαστηρίων Φυσικής Ι: Μηχανική και Θερμοδυναμική, Τμήμα Φυσικής Πανεπιστήμιο Κρήτης, 2013.
- Xρ. Xαλδούπης, Eργαστηριακές Aσκήσεις Φυσικής: Mηχανική – Θερμότητα, Πανεπιστήμιο Kρήτης, Hράκλειο (1996).
- R.A. Serway, Physics for Scientists and Engineers, Tόμος I: Mηχανική, Aθήνα (1991).
- D. Halliday and R. Resnick, Φυσική, Mέρος A, 3η έκδοση, Eκδόσεις Πνευματικού, Aθήνα (1986).
- F.W. Sears, M.W. Zemasky and H.D Young, University Physics, Addison Wesley (1981).