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1Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009.

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Presentazione sul tema: "1Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009."— Transcript della presentazione:

1 1Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009

2 2. Il metodo scientifico e l’analisi dei dati

3 2.1 Il metodo scientifico è alla base di tutte le scienze sperimentali

4 4Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Il metodo scientifico Osservare un fenomeno e ricercare dati bibliografici Formulare un’ipotesi Investigare con un esperimento Raccogliere, organizzare, interpretare i dati Verificare l’ipotesi Condividere i risultati con la comunità scientifica

5 2.2 Ogni misura è accompagnata da un errore

6 6Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 La qualità di una misura migliora se si ripete più volte e se ne calcola il valore medio. La misura è precisa se le singole misure sono vicine al valore medio. La misura è accurata se il valore medio è vicino a quello ritenuto vero. Precisione e accuratezza 1

7 7Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Colpi precisi, ma poco accurati Colpi accurati, ma poco precisi Colpi né accurati né precisi Precisione e accuratezza 2

8 8Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Precisione e accuratezza 3 Il valore vero è un’astrazione: non esiste nella realtà fisica. È infatti impossibile eseguire misure assolutamente accurate. Ogni misura è quindi caratterizzata da un errore.

9 9Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 L’errore 1 L’errore di una misura è la somma di: 1.Errori sistematici 2.Errori accidentali

10 10Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 L’errore 2 Gli errori sistematici sono spesso dovuti a strumenti di misura di scarsa qualità o usati in modo scorretto. Gli errori accidentali sono dovuti a piccole variazioni delle condizioni in cui si esegue la misura.

11 11Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 L’errore 3 L’effetto degli errori accidentali si riduce eseguendo un numero elevato di misure e calcolando la media aritmetica. L’errore assoluto indica l’incertezza della misura. L’errore relativo indica la sua precisione.

12 12Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 L’errore 4 All’interno di questo intervallo si trova il valore vero.

13 2.3 Le cifre significative indicano l’incertezza della misura

14 14Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Cifre significative 1 Si definiscono cifre significative tutte le cifre certe di una misurazione più la prima cifra incerta.

15 15Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Cifre significative 2 Numeri e cifre significative

16 16Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Cifre significative 3 1.I numeri diversi da zero sono cifre significative. 2.Gli zeri a sinistra della prima cifra diversa da zero non sono significativi. 3.Gli zeri tra due cifre significative, o terminali, sono significativi.

17 17Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Arrotondamenti 1 Le operazioni tra dati ottenuti da misurazioni possono dare risultati con un numero di cifre superiore al numero di cifre significative.

18 18Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Se la prima cifra da eliminare è <5 la cifra precedente rimane uguale arrotondato a tre cifre diventa 4.99 (arrotondamento per difetto). Arrotondamenti 2

19 19Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Se la prima cifra da eliminare è >5 la cifra precedente viene aumentata di uno arrotondato a tre cifre diventa 74.6 (arrotondamento per eccesso). Arrotondamenti 3

20 20Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Se la prima cifra da eliminare è = 5 si può indifferentemente arrotondare per eccesso o per difetto. Arrotondamenti 4

21 21Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Arrotondamenti 5 Addizione e sottrazione: il risultato deve avere lo stesso numero di cifre decimali del dato che ne ha meno ( = 11.6).

22 22Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Arrotondamenti 6 Moltiplicazione e divisione: il risultato deve essere arrotondato allo stesso numero di cifre significative del dato meno accurato (1.6 ∙ 1.6 = 2.56 = 2.6).

23 2.4 Con la notazione esponenziale i numeri si esprimono come potenze di 10

24 24Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Notazione esponenziale 1 Per scrivere un numero in forma esponenziale si sposta la virgola in modo che alla sua sinistra ci sia solo una cifra (diversa da zero) e si moltiplica per una potenza di 10...

25 25Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Notazione esponenziale 2 L’esponente della potenza di 10 è uguale al numero di spostamenti della virgola. Il segno dell’esponente è positivo se la virgola è stata spostata verso sinistra, negativo se è stata spostata verso destra.

26 26Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Notazione esponenziale cm si può scrivere 1,2 ∙ 10 2 cm Il primo fattore determina il numero di cifre significative del dato. L’esponente della potenza di 10 è chiamato “ordine di grandezza”.

27 27Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Esempi di potenze del 10 Notazione esponenziale 4

28 28Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Il calcolo con i numeri esponenziali Notazione esponenziale 5

29 2.5 Come raccogliere e analizzare i dati

30 30Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Raccolta e analisi dei dati 1 Individuare la variabile indipendente. Individuare le variabili indipendenti. Scegliere le unità di misura. Scegliere lo strumento adatto a rappresentare i dati (tabelle, grafici…)

31 31Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Raccolta e analisi dei dati 2 Immaginiamo di monitorare l’andamento della temperatura in un ambiente in cui avviene una reazione chimica, al passare del tempo.

32 32Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Raccolta e analisi dei dati 3 L’intervallo di tempo è la variabile indipendente. La temperatura registrata è la variabile dipendente.

33 33Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Raccolta e analisi dei dati 4 Si possono rappresentare i dati in una tabella.

34 34Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Raccolta e analisi dei dati 5 O in un grafico.

35 35Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Raccolta e analisi dei dati 6 O in un foglio elettronico.

36 36Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Raccolta e analisi dei dati 7 Per migliorare accuratezza e precisione l’esperimento viene ripetuto più volte. In grafico vengono riportati i valori medi di ciascuna misurazione, accompagnati dalla propria barra di errore.

37 37Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Raccolta e analisi dei dati 8

38 38Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Campione di controllo 1 La temperatura che misuriamo nella soluzione varia solo a causa della reazione chimica? Ci sono altri fattori che ne influenzano l’andamento?

39 39Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Campione di controllo 2 Dobbiamo eseguire la misura anche su un “campione di controllo”. Esso riproduce più da vicino possibile il campione in esame, ma in esso non avviene il fenomeno studiato.

40 40Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Campione di controllo 3 Per esempio, una soluzione identica ma senza uno dei reagenti. La misura deve essere fatta con la stessa strumentazione e nelle stesse condizioni.

41 41Autore, Autore, AutoreTitolo © Zanichelli editore 2009 Campione di controllo 4 Se la temperatura nell’esperimento varia solo a causa della reazione chimica, la temperatura del campione di controllo sarà costante nel tempo.


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