ΓΕΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
| Τίτλος | ΓΕΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ / Introductory Physics Laboratory |
| Κωδικός | ΓΘΥ501 |
| Σχολή | Θετικών Επιστημών |
| Τμήμα | Φυσικής |
| Κύκλος / Επίπεδο | 1ος / Προπτυχιακό |
| Περίοδος Διδασκαλίας | Χειμερινή/Εαρινή |
| Υπεύθυνος/η | Κωνσταντίνος Χρυσάφης |
| Κοινό | Όχι |
| Κατάσταση | Ενεργό |
| Course ID | 40002849 |
| Τίτλος | ΓΕΝΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ |
| Ακαδημαϊκό Έτος | 2020 – 2021 |
| Περίοδος Τάξης | Χειμερινή |
| Διδάσκοντες μέλη ΔΕΠ |
|
| Διδάσκοντες άλλων Κατηγοριών | |
| Ώρες Εβδομαδιαία | 4 |
| Class ID | 600178222
|
Τύπος Μαθήματος 2016-2020
- Γενικών Γνώσεων
- Ανάπτυξης Δεξιοτήτων
Τύπος Μαθήματος 2011-2015
Γενικού Υποβάθρου
Τρόπος Παράδοσης
- Πρόσωπο με πρόσωπο
Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
- e-Οδηγός Σπουδών https://qa.auth.gr/el/class/1/600178222
- Στον ιστοχώρο του Τμήματος: http://genlab.physics.auth.gr
Γλώσσα Διδασκαλίας
- Ελληνικά (Διδασκαλία, Εξέταση)
Προαπαιτήσεις
Γενικές Προαπαιτήσεις
Δεν απαιτούνται προαπαιτούμενα μαθήματα.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα μπορούν:
να στήνουν, να ελέγχουν και να διεκπεραιώνουν μια πειραματική διάταξη, ακολουθώντας οδηγίες,
να αξιολογούν και να οργανώνουν τα αποτελέσματα της πειραματικής διάταξης,
να διαχειρίζονται τα αποτελέσματα σύμφωνα με τη θεωρία των σφαλμάτων,
να εφαρμόζουν, όπου είναι δυνατόν, την ευθεία ελαχίστων τετραγώνων ως μέσο αποτύπωσης των αποτελεσμάτων,
να συσχετίζουν και να συγκρίνουν ομάδες παρόμοιων αποτελεσμάτων,
να αξιολογούν τα ευρήματα σε σχέση με τη θεωρία και
να συνθέτουν έκθεση αναφοράς (report) με επιστημονικά στοιχεία.
Εκ των βασικών στόχων του μαθήματος είναι οι φοιτητές και οι φοιτήτριες, ταυτόχρονα με την εκμάθηση του γνωστικού περιεχομένου που διαχειρίζεται η εκάστοτε εργαστηριακή άσκηση, να εξοικειωθούν με τις επιστημονικές πειραματικές μεθόδους και πρακτικές, στη διαμόρφωση υποθέσεων και στη δοκιμασία τους μέσω σχεδιασμού και υλοποίησης πειραματικών διατάξεων και συστηματικών παρατηρήσεων. Έτσι αναπτύσσεται η ικανότητα να σκέφτονται και να ενεργούν με τρόπους που σχετίζονται με την επιστημονική έρευνα.
Γενικές Ικανότητες
- Εφαρμογή της γνώσης στην πράξη
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
Περιεχόμενο Μαθήματος
Θεωρία Σφαλμάτων. Άσκηση: Βολές σε στόχο: Τυχαία - Συστηματικά σφάλματα. Μέσος όρος, τυπική απόκλιση, % σφάλμα, κατανομή σφαλμάτων. Συνδυασμός - διάδοση σφαλμάτων. Εφαρμογή: πείραμα βολών σε στόχο με σύγχρονη καταγραφή σε Η/Υ.
Θεωρία Ελαχίστων Τετραγώνων. Άσκηση: Νόμος του Ohm: Γραφικές παραστάσεις πειραματικών μετρήσεων σε γραμμικούς και λογαριθμικούς άξονες. Ευθεία ελαχίστων τετραγώνων. Εφαρμογή: πεί¬ραμα επιβεβαίωσης νόμου του Ohm σε γραμμικό αντιστάτη.
Παρεκκλίσεις από τη Θεωρία Ελαχίστων Τετραγώνων. Άσκηση: Μελέτη μη γραμμικού αντιστάτη: Πηγές σφαλμάτων σε σύνθετο πείραμα. Αποκλίσεις από τη γραμμική συμπεριφορά. Εφαρμογή: πείραμα μέτρησης αντίστασης θερμίστορ.
Χαρακτηριστικά αναλογικών - ψηφιακών οργάνων μέτρησης και μεθοδολογίες χρήσης τους: Μέτρηση θεμελιωδών φυσικών μεγεθών. Οργανολογία αναλογικών και ψηφιακών οργάνων, χαρακτηριστικά, κλίμακες, πηγές σφαλμάτων. Εφαρμογή: Εξαναγκασμένος μηχανικός ταλαντωτής.
Μέτρηση ταχύτητας - επιτάχυνσης σώματος κινούμενου σε ευθύγραμμη τροχιά (Αεροδιάδρομος): Μελέτη της ομαλής και επιταχυνόμενης κίνησης σώματος με λήψη συγχρονικών μετρήσεων μέσω Η/Υ. 1ος και 2ος νόμος του Νεύτωνα. Ενεργειακή μελέτη ανακρούσεων.
Μελέτη βολής σφαίρας σε περιβάλλον ρευστού με χρήση Η/Υ: Παραμετρική μελέτη της κίνησης σφαίρας σε περιβάλλον ρευστού (αέρια, υγρά) μέσω προσομοιωμένου περιβάλλοντος μετρήσεων σε Η/Υ.
Ηλεκτρικά όργανα και μεθοδολογία χρήσης τους: Χαρακτηριστικά αναλογικών - ψηφιακών οργάνων και τρόποι χρήσης τους για την μέτρηση βασικών ηλεκτρικών μεγεθών (V, I, R) σε απλές διατάξεις συνεχούς ρεύματος.
Ψύξη συστήματος σε περιβάλλον σταθερής θερμοκρασίας και μέτρηση της ειδικής θερμότητας: θέρμανση και ψύξη σωμάτων. Νόμος ψύξης του Νεύτωνα. Εφαρμογή στην μέτρηση ειδικής θερμότητας υγρών και στερεών σωμάτων.
Παλμογράφος διπλής δέσμης: Εξοικείωση στην χρήση του παλμογράφου ως οργάνου μέτρησης διαφορών δυναμικού και φάσεων. Εφαρμογή στον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών άγνωστων περιοδικών σημάτων και την μελέτη κυκλώματος χαμηλοπερατού φίλτρου.
Μελέτη βασικών χαρακτηριστικών των κυμάτων με διάταξη υπερήχων: Κύματα, ήχοι και υπέρηχοι. Κυματικά φαινόμενα. Ιδιοσυχνότητα πομπών και ανιχνευτών κυμάτων. Μέτρηση μήκους κύματος με ανίχνευση φάσης και ανίχνευση πλάτους. Αρχή λειτουργίας σόναρ.
Λέξεις Κλειδιά
Θεωρία σφαλμάτων, Θεωρία Ελαχίστων Τετραγώνων, Πειραματισμός
Τύποι Εκπαιδευτικού Υλικού
- Σημειώσεις
- Διαφάνειες
- Διαδραστικές ασκήσεις
- Βιβλίο
Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών
Χρήση Τ.Π.Ε.
- Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία
- Χρήση Τ.Π.Ε. στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση
Περιγραφή
Χρήση παρουσιάσεων (powerpoint) και
ιστοτόπων επιλογής χιλιοστομετρικών, ημιλογαριθμικών και λογαριθμικών χαρτιών.
Οργάνωση Μαθήματος
| Δραστηριότητες | Φόρτος Εργασίας | ECTS | Ατομικά | Ομαδικά | Erasmus |
|---|---|---|---|---|---|
| Διαλέξεις | 12 | ✓ | |||
| Εργαστηριακή Άσκηση | 36 | ✓ | |||
| Συγγραφή εργασίας / εργασιών | 68 | ✓ | |||
| Εξετάσεις | 4 | ✓ | |||
| Σύνολο | 120 |
Αξιολόγηση Φοιτητών
Περιγραφή
Κατά τη διάρκεια του μαθήματος (διαμορφωτικά):
Γνώση της εφαρμοζόμενης θεωρίας στο εργαστήριο,
Κατανόηση και εφαρμογή των οδηγιών εκτέλεσης των πειραματικών δραστηριοτήτων,
Χειρισμό, ακρίβεια και επιδεξιότητα στην εκτέλεση των πειραματικών δραστηριοτήτων.
Μετά το μάθημα, σε εβδομαδιαία βάση (διαμορφωτικά):
Σύνθεση επιστημονικής αναφοράς, βασισμένης στη μελετούμενη θεωρία και τα αποκτηθέντα δεδομένα με την πειραματική διάταξη.
Στο τέλος του μαθήματος (συμπερασματικά):
Διαχείριση δεδομένων με τη θεωρία σφαλμάτων, επίλυση προβλημάτων και δεξιότητες χειρισμού πειραματικής διάταξης και λήψης δεδομένων.
Μέθοδοι Αξιολόγησης Φοιτητών
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Ερωτήσεις Εκτεταμένης Απάντησης (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εργασία (Διαμορφωτική)
- Προφορική Εξέταση (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Γραπτή Εξέταση με Επίλυση Προβλημάτων (Διαμορφωτική, Συμπερασματική)
- Έκθεση / Αναφορά (Διαμορφωτική)
Βιβλιογραφία
Βιβλιογραφία μαθήματος (Εύδοξος)
Εργαστηριακές Ασκήσεις Γενικής Φυσικής, Εκδόσεις: COPYCITY ΕΠΕ
Τελευταία Επικαιροποίηση
07-11-2020
