CAMPUS DI MATEMATICA, FISICA E SPORT 2013 TRIENNIO SCUOLA SECONDARIA SUPERIORE e PRIMO BIENNIO UNIVERSITARIO BIENNIO SCUOLA SECONDARIA SUPERIORE

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1 Corso di Laurea in Fisica Università degli Studi di Torino Società Astronomica Italiana Associazione Subalpina Mathesis Dipartimento di Matematica Università degli Studi di Torino Istituto Nazionale di Astrofisica Osservatorio Astronomico di Torino Comune di Bard (Aosta) CAMPUS DI MATEMATICA, FISICA E SPORT 2013 TRIENNIO SCUOLA SECONDARIA SUPERIORE e PRIMO BIENNIO UNIVERSITARIO BIENNIO SCUOLA SECONDARIA SUPERIORE 14 luglio 21 luglio 2013 Luogo di Svolgimento: BARD (AO)

2 PRESENTAZIONE Cenni Storici

3 Il Comune di Bard è un bellissimo Borgo medievale, situato a 381 metri s.l.m. il cui fondo valle è lambito dalle acque rapide della Dora Baltea. Sulla sommità delle rocce spicca imponente il celebre Forte militare le cui fondamenta risalgono all epoca Romana. La peculiarità del Borgo sono gli edifici di rara bellezza tutti degni di visita. Il Comune di Bard, situato a 47 Km da Aosta e a 22 Km da Ivrea, ha una superficie di poco più di 3 Kmq. I suoi abitanti sono circa 160. Il suo nucleo principale è posto in una stretta gola tra lo sperone roccioso su cui sorge il Forte e la montagna incombente, mentre l abitato Jacquemet occupa la parte inferiore del Borgo fino ad allinearsi lungo la Statale n. 26, costeggiante la sponda sinistra della Dora Baltea. Occorre invece inerpicarsi per una ripida mulattiera per raggiungere l abitato di Nissert; altre due frazioni, la Crous e Albard, sono accessibili per carrozzabile da Donnas; ai confini con quest ultimo comune si trova la località San Giovanni. La storia di Bard appare strettamente intrecciata con quella del suo Forte a cui si accede dalla sommità del paese per una salita tortuosa. Esso venne costruito dai Signori di Bard nella prima metà del secolo XI, soprattutto per esigere diritti di pedaggio in un luogo dove già Salassi e Romani ebbero fortificazioni. Nel 1242 la ribellione di Ugo di Bard decretò la suddivisione della Signoria in due parti; una, tra cui Bard e il suo Forte, fu inglobata nei domini diretti dei Savoia e l altra restò in mano ai Signori di Pont-Saint-Martin, eredi diretti dei Bard. A partire da questa data il territorio di Bard venne affidato a successivi castellani, rappresentanti del potere dei Conti di Savoia.

4 GRUPPO DI RIFERIMENTO SCIENTIFICO Prof. Michele Maoret Direttore Generale del Campus Docente di Matematica e di Fisica, membro della Società Italiana di Meccanica Celeste e Astrodinamica (Dipartimento di Matematica Università di Roma Tor Vergata) e della Società Italiana di Storia delle Matematiche (Dipartimento di Matematica-Università di Torino) Prof.ssa Donatella Crosta Direttore Scientifico del Campus Docente di Fisica Prof.ssa Wanda Alberico Presidente del Corso di Laurea Magistrale in Fisica- Università degli Studi di Torino Prof.ssa Daniela Marocchi Vice Presidente Corso studi di Fisica e responsabile PNLS,( Progetto Nazionale lauree Scientifiche) Settore Fisica dell Università degli Studi di Torino. Prof. Marcello Schiara Dipartimento di Idraulica, Trasporti e Infrastrutture civili del Politecnico di Torino Prof. Piero Galeotti - Dipartimento di Fisica dell Università degli Studi di Torino. Prof.ssa Daniela Romagnoli - Dipartimento di Matematica dell Università degli Studi di Torino. Prof. Alberto Cora Responsabile Relazioni Pubbliche Istituto Nazionale Astrofisica (INAF)- Osservatorio Astrofisico di Torino Prof. Luca Zangrilli Ricercatore Istituto Nazionale Astrofisica (INAF)-Osservatorio Astrofisico di Torino Prof.ssa Barbara Balmaverde Ricercatrice Istituto Nazionale Astrofisica (INAF) di Torino Prof.ssa Gemma Ghigo Docente di Matematica e Fisica Prof.ssa Franca Rossetti Docente di Matematica Applicata iscritta a Mathesis Nazionale e a SISM ( Società Italiana Storie delle Matematiche) Prof.ssa Cavagna Anastasia Docente di Matematica, collabora a progetti didattici promossi dal Dipartimento di Matematica dell Università di Torino. Prof. Andrea Audrito docente di Matematica e Fisica Prof. Angelo Merletti docente di Matematica e Fisica Prof. Marco Genovese Responsabile del Quantum Optics Research Program- INRIM - Torino Ing. D Aniello Giovanni Docente di Elettronica, Osservatore INVALSI, Ingegnere Elettronico in ambito dei sistemi automatici a microcontrollore. Prof. Fabrizio Piacentini - Ricercatore INRIM nel Quantum Optics Research Program. COLLABORATORI UNIVERSITARI Niccolò Dal Masso - Laureando in Matematica Università degli Studi di Torino e studente della Scuola degli Studi Superiori dell Università di Torino Antonio Chiarelli - Laureando in Ingegneria Elettrica - Politecnico di Torino

5 GRUPPO DI RIFERIMENTO SPORTIVO dott. Lolletti Luca Direttore Sportivo del Campus Dottore Magistrale in "Scienze e Tecniche dello Sport e dell Allenamento" e Dottore in "Scienze Motorie e Sportive" presso l Università degli Studi di Torino. Per anni, assistente e tutor presso la facoltà di Scienze Motorie di Torino. Autore del libro "Allenarsi in Acqua" (Elika Editrice). Docente e fondatore di "Crazy 4 Water" - scuola di formazione per il Fitness. "Presenter" in molteplici manifestazioni fitness nazionali e all estero. È inoltre chinesiologo, idrochinesiologo e Personal Trainer in diversi centri fitness in Torino. dott. Matteo Bergamaschini Laureato in Scienze e Tecnologie Alimentari presso l Università Statale di Milano, è Preparatore Atletico, Nutrizionista e Personal Trainer di Campioni Nazionali in varie discipline sportive. dott. Luigi Casorelli Laureato in Scienze Motorie e Sportive presso l Università degli Studi di Torino, ha conseguito i seguenti brevetti e specializzazioni: Istruttore di Mountain Bike (Titolo Regione Piemonte), Istruttore nuoto F.I.N. (1 e 2 Livello), membro della G.U.G. F.I.N. (Gruppo Ufficiali Gara), Allenatore ed istruttore giovanile pallavolo FIPAV. CREDITI FORMATIVI Le attività formative del Campus sono seguite e verificate continuamente da docenti qualificati delle scuole superiori, dell Università, da ricercatori e professionisti nell ambito della divulgazione scientifica. Al termine del percorso, a cura del comitato scientifico, sarà rilasciato a tutti un attestato di partecipazione per il conseguimento del credito formativo per l'anno scolastico 2012/2013 ai sensi del D. M. n. 49 del 24 febbraio 2000

6 CAMPUS TRIENNIO SCUOLA SUPERIORE e BIENNIO UNIVERSITARIO

7 I DESTINATARI Gli Studenti che nell Anno Scolastico 2012/2013 hanno frequentato il TRIENNIO DELLA SCUOLA SECONDARIA SUPERIORE e IL PRIMO BIENNIO UNIVERSITARIO. Il Campus è strutturato in corsi e laboratori particolarmente adatti a tutti quegli studenti del III, IV e V anno della scuola secondaria superiore, orientati ad iscriversi ad un Corso di Laurea delle Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali, di Economia o del Politecnico/Architettura, che vogliono affrontare gli ultimi anni delle scuole superiori con competenze più adeguate, ma anche agli studenti frequentanti il primo biennio universitario che vogliono approfondire alcuni argomenti rilevanti della Matematica e della Fisica. OBIETTIVI Affrontare preventivamente i nodi concettuali più rilevanti dell Algebra lineare e della Geometria analitica dello spazio Conoscere i fondamenti della Fisica, dell Astronomia e dell Astrofisica Acquisire un metodo di approccio alla risoluzione di problemi, argomenti in cui gli studenti iscritti al primo anno dei corsi di laurea scientifici, economici e del politecnico evidenziano maggiori difficoltà. Valutare la propria preparazione in riferimento ai contenuti matematici e fisici proposti, propedeutici a tutti i corsi di laurea scientifici, economici e del politecnico. Conoscere i principi elementari teorici e pratici per svolgere attività di osservazione astronomica Approfondire alcuni degli argomenti più rilevanti della Matematica e della Fisica, della Statistica e del Calcolo delle probabilità a completamento della propria preparazione scientifica, secondo i propri interessi e le attitudini personali

8 PROGRAMMI DEI CORSI MATEMATICA 1 (consigliato agli studenti che si iscrivono al Campus per la prima volta) Referente prof Michele Maoret Le esercitazioni saranno curate dagli studenti universitari: Dal Masso Niccolò e Chiarelli Antonio Corso con esercitazioni in aula e con applicazioni informatiche Argomenti: Vettori in R 3. Norma e distanza in R 3. Equazioni lineari. Sistemi di equazioni lineari. Le matrici. Somma di matrici e moltiplicazione per uno scalare. Prodotto tra matrici. Matrici e sistemi di equazioni lineari. Matrici a gradini. Equivalenza per righe ed operazioni elementari di riga. Matrici quadrate. Algebra delle matrici quadrate. Matrici invertibili. Spazi vettoriali e sottospazi vettoriali. Combinazioni lineari di vettori. Somme e somme dirette di sottospazi. Base e dimensioni. Dipendenza e indipendenza lineare tra vettori. Rango di una matrice. Applicazioni ad equazioni lineari. Teorema di Rouché Capelli. Applicazioni lineari. Iniettività, suriettività e biiettività. Nucleo ed immagine di un applicazione lineare. Applicazioni lineari singolari e non singolari. Matrici e applicazioni lineari. Determinante. Regola di Sarrus. Calcolo dei determinanti. Proprietà dei determinanti. Minori e complementi algebrici. Matrice aggiunta. Matrici invertibili. Applicazioni a sistemi di equazioni lineari. Autovalori e autovettori. Diagonalizzazione ed autovettori. Polinomio caratteristico. Equazione generale di una conica. Riduzione delle coniche in forma canonica. Elementi di geometria dello spazio: i piani MATEMATICA 2 Referente prof Michele Maoret Le esercitazioni saranno curate dagli studenti universitari: Dal Masso Niccolò e Chiarelli Antonio Corso con esercitazioni in aula e con applicazioni informatiche Argomenti: Funzioni in due variabili, derivate parziali e differenziabilità. Derivata direzionale. Gradiente. Piano tangente. Derivate parziali di ordine superiore. Formula di Taylor. Studio dei massimi e dei minimi relativi e dei punti di sella. Funzioni implicite. Massimi e minimi delle funzioni implicite. Massimi e minimi condizionati. Cambiamento di variabili. Concetti generali delle equazioni differenziali ordinarie - Equazioni differenziali del primo ordine e del secondo ordine - Equazioni differenziali lineari di ordine n, a coefficienti costanti - Il problema di Cauchy - Sistemi di equazioni differenziali lineari a coefficienti costanti.

9 MECCANICA STATISTICA Referente Prof. Luca Zangrilli Obbiettivo del corso e' quello di fornire le basi per lo studio di sistemi fisici complessi con l'uso dello strumento statistico. Verranno presi in esame gli esempi classici di tale disciplina, e gli elementi per una sua fondazione rigorosa. 0) Elementi di probabilita' e statistica: medie, teorema del limite centrale, funzioni di distribuzione 1) Sistemi all'equilibrio - Equipartizione dell'energia - Distribuzione dell'energia cinetica - Distribuzione barometrica - Legge di Boltzmann - Esempi e applicazioni della fisica statistica 2 ) Fondazione rigorosa della Meccanica Statistica - Spazio delle fasi - Teoremi di Liouville e Poincare' - Microstati e macrostati; distribuzione canonica e microcanonica - Entropia di un sistema 3) Meccanica statistica e Termodinamica - Interpretazione statistica dei principi della Termodinamica - Processi irreversibili - Il secondo principio e la freccia del tempo 4 ) Il corpo nero - Proprieta' della radiazione in equilibrio con la materia - Equipartizione dell'energia di un sistema di oscillatori - Soluzione di Planck e crisi della fisica classica 5) Sistemi non all'equilibrio - Processi stocastici - Esempi di studio di sistemi non all'equilibrio

10 CALCULUS Referente prof. Marcello Schiara Il Corso si propone di illustrare fenomeni che la natura e la tecnologia mostrano e entrano nella nostra vita sia per l utilizzazione che ne facciamo sia per l interesse alla conoscenza che abbiamo. Sono in rilevante numero e per la loro comprensione è solo necessario che la nostra capacità di osservazione sia adeguatamente stimolata e abbia a disposizione alcuni fondamentali strumenti di base sia della meccanica dei fluidi sia della matematica. In questo senso il Corso propone l interpretazione dei fenomeni inerenti al moto dei fluidi e alla interazione con altre realtà impiegando schemi semplici per i quali Calculus è fondamentale. La sistematica utilizzazione del teorema di Bernoulli consente di comprendere la maggior parte dei fenomeni naturali che coinvolgono il moto dei fluidi comprimibili e non comprimibili e quanto, anche vivente, li circonda. E obiettivo del Corso mostrare che il comprendere un fenomeno si raggiunge associando conoscenze diverse, non certo frammentandole. Così, ad esempio, si mostra che uccelli e aerei seguono le stesse leggi della aerodinamica ma come si coniugano la realtà di un uccello migratore che vola senza soste dall Alaska alla Nuova Zelanda attraversando l Oceano Pacifico e quella di un aereo di linea di grande autonomia che rappresenta il bus dei pendolari del villaggio globale? Come non domandarsi quale supporto assicura il teorema di Bernoulli alla indispensabile ventilazione della galleria in cui si ricovera il cane della prateria? E quale abilità utilizza il calciatore che scaglia il pallone imprimendogli traiettorie ad effetto così come fa il tennista con la racchetta? Quale la conseguenza della chiusura della turbina idraulica sul moto dell acqua che defluisce nella condotta forzata? Quale sforzo è richiesto alla sogliola che si muove in prossimità del fondo sabbioso del mare? Come si alimentano in mare molti esseri viventi che non si muovono perché ancorati al fondo o a scogli? Come si configura l aerodinamica di una auto da corsa? Quale peso può sopportare un paio di ali di uccello o di un aereo e con quale dispendio energetico? A queste e ovviamente molte altre domande il Corso si propone di dare risposte esaurienti, comprensibili ricorrendo ai fondamentali delle scienze interessate. MECCANICA QUANTISTICA Referente prof.ssa Donatella Crosta Qualsiasi oggetto del nostro mondo è composto di atomi e fotoni e quindi obbedisce alle stranissime regole della meccanica quantistica, talmente lontane dal nostro senso comune che Richard Feynman disse : penso di poter tranquillamente dire che nessuno capisce la meccanica quantistica. La crisi della fisica classica: esperimenti che precorrono la meccanica quantistica Il fallimento dei concetti familiari: esperimenti ideali di diffrazione di onde e particelle Il principio di Heisenberg. La costante di Planck Nucleo essenziale del formalismo matematico : Paradossi quantistici: il barile di polvere e il gatto di Schrődinger Collasso della funzione d onda o riduzione dello stato Correlazione quantistica o entanglement. La non separabilità

11 LABORATORIO DI FISICA SOLARE Referente Prof. Alberto Cora numero massimo di partecipanti: 30 orario delle lezioni prossimo ai mezzogiorno in modo da consentire la realizzazione di 2 esperienze. Introduzione alla fisica solare: descrizione dei principali fenomeni fisici che ne caratterizzano la struttura: nucleo, regione radiattiva, regione convettiva, fotosfera, cromosfera, corona. Fenomelogia delle attività in fotosfera e cromosfera. 1a attività di laboratorio: osservazioni ai telescopi della fotosfera (calcolo del numero di Wolf) e cromosfera. Introduzione all'analisi di dati sperimentali. 2a attività di laboratorio: costruzione di un piroeliometro e misura della costante solare. APPLICAZIONI DELLA MATEMATICA E DELLA FISICA ALLE TELECOMUNICAZIONI Referente Prof. Giovanni D Aniello 1) Cenni Storici 2) Servizi di Telecomunicazione 3) Sorgenti di informazione numerica (trasmissione dati) 4) Sorgenti di informazione analogica (segnale vocale e televisivo). Correlazioni con la Matematica: 1) Funzioni 2) Probabilità di eventi 3) Densità di probabilità 4) Correlazione Correlazioni con la Fisica: 1)Trasduttori 2) Onde elettromagnetiche Correlazioni linguistiche: 1) Linguaggio tecnico in lingua Inglese TECNOLOGIE QUANTISTICHE Referente Dr. Marco Genovese, Dr. F.Piacentini La recente possibilità di manipolare singoli atomi, singoli fotoni etc. ha permesso sia studi più approfonditi dei fondamenti della meccanica quantistica sia lo sfruttare le proprieta' della meccanica quantistica (entanglement, teorema no-cloning,...) per lo sviluppo di nuove tecnologie. Scopo di questo corso è presentare un panorama generale di questi progressi. 1) Le proprietà ed i fondamenti della meccanica quantistica: l'entanglement (approfondimenti), diseguaglianze di Bell, teorema di no-cloning 2) L'informazione quantistica: il qubit, le operazioni logiche quantistiche, il calcolatore quantistico. 3) la comunicazione quantistica: cosa non si puo' fare (comunicazione superluminale), cosa si puo' fare: teletrasporto, crittografia quantistica (protocolli principali, lo stato dell'arte)

12 PROGRAMMA GIORNALIERO DELLE LEZIONI Domenica 14 Luglio 2013 Ore 13,20 Partenza da Torino con ritrovo alla Stazione di Torino Porta Nuova, di fronte all hotel N.H Ligure angolo Corso Vittorio Emanuele II / via Nizza con Piazza Carlo Felice Ore 14,45 Arrivo a Bard Ore 15,00 Sistemazione nelle camere Ore 16,00 Inaugurazione del CAMPUS (discorso del Direttore Generale del Campus e dei Rappresentanti delle Istituzioni) Ore 16,30 LECTIO MAGISTRALIS Ore 18,30 Aperitivo di Benvenuto! Ore 20,0 Cena Inaugurale Ore 21,30 Conferenza serale all aperto I cieli perduti - prof Guido Cossard Osservazione del cielo a cura dei prof. Alberto Cora, e Luca Zangrilli (limitatamente alle condizioni meteorologiche) Le Osservazioni del cielo saranno ripetute durante la settimana, dopo lo svolgimento dei corsi serali, limitatamente alle condizioni meteorologiche Lunedì 15 luglio 2013 Ore 8,15 8,45 Colazione a buffet Ore 9,00-11,00 Corsi di Matematica: Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 11,00 11,15 Break Ore 11,15 13,00 (Ripresa delle attività didattiche) Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 13,15 Pranzo Ore 14,30-16,45 Corso di Fisica: Meccanica Statistica Ore 16,45-17,15 Coffee Break Ore 17,15-19,15 Attività Sportiva Ore 20,15 Cena Ore 21,30 23,00 Corso di Meccanica Quantistica Corso di Applicazioni della Matematica e della Fisica alle Telecomunicazioni Corso di Laboratorio di Fisica del Sole * Corso di Tecnologie Quantistiche * il corso potrà subire variazioni di orario per poter consentire la realizzazione di esperienze in presenza del sole

13 Martedì 16 luglio 2013 Ore 8,15 8,45 Colazione a buffet Ore 9,00-11,00 Corsi di Matematica: Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 11,00 11,15 Break Ore 11,15 13,00 (Ripresa delle attività didattiche) Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 13,15 Pranzo Ore 14,30-16,45 Corso di Fisica: Meccanica Statistica Ore 16,45-17,15 Coffee Break Ore 17,15-19,15 Attività Sportiva Ore 20,15 Cena Ore 21,30 23,00 Corso di Meccanica Quantistica Corso di Applicazioni della Matematica e della Fisica alle Telecomunicazioni Corso di Laboratorio di Fisica del Sole Corso di Tecnologie Quantistiche

14 Mercoledì 17 luglio 2013 Ore 8,15 8,45 Colazione a buffet Ore 9,00-11,00 WORKSHOP: LE NUOVE FRONTIERE DELLA FISICA QUANTISTICA - prof Massimo Teodorani Ore 11,00-11,15 Break Ore 11,15 12,45 Corso di Laboratorio di Fisica del Sole Ore 13,00 Pranzo Ore 14,30 16,30 WORKSHOP: LA STRUTTURA DELLA MATERIA E LE RELAZIONI CON L ASTROFISICA E LA COSMOLOGIA - prof Massimo Teodorani Ore 16,30-17,00 Coffee Break Ore 17,00-19,30 Attività Sportiva curata dal comitato sportivo del Campus: passeggiata agli Orridi di Hone oppure Tornei all aperto Ore 20,20 Cena Ore 21,30-23,00 Corso di Meccanica Quantistica Corso di Applicazioni della Matematica e della Fisica alle Telecomunicazioni Corso di Tecnologie Quantistiche CURRICULUM DEL RELATORE Il Dr. Massimo Teodorani si è laureato in Astronomia e ha successivamente conseguito il Dottorato di Ricerca in Fisica Stellare. Ha lavorato presso gli Osservatori di Bologna e Napoli e, ultimamente, presso la Stazione Radioastronomica di Medicina (CNR). A livello di ricerca operativa, si è occupato di molti tipi di eventi esplosivi in ambienti stellari e, più recentemente, della ricerca di pianeti extrasolari e di intelligenza extraterrestre. Tra i suoi interessi di ricerca attiva c è anche (e soprattutto) lo studio delle anomalie geofisiche di plasma (fenomeni luminosi anomali in atmosfera, come quello di Hessdalen in Norvegia). E autore e coautore di molte pubblicazioni sia tecniche che divulgative in argomenti di astrofisica e fisica dei fenomeni anomali. Ha insegnato Fisica come professore incaricato presso la facoltà di Medicina e Chirurgia dell Università di Bologna. Come divulgatore scientifico ha scritto 16 libri e svariati articoli in materia di fisica quantistica, fisica atomica e nucleare, fisica delle anomalie luminose in atmosfera, astronomia, astrofisica, bioastronomia, tecnologia aerospaziale e anche libri a carattere biografico su scienziati innovativi. Ha avuto moltissime interviste su quotidiani, riviste scientifiche, in radio e in TV. Al momento è consulente scientifico per alcuni enti di ricerca esteri, occupandosi in particolare di fisica delle anomalie e di alcune varianti del Progetto SETI. Nel suo tempo libero è compositore di musica elettronica con lo pseudonimo di Totemtag.

15 Giovedì 18 luglio 2013 Ore 8,15 8,45 Colazione a buffet Ore 9,00-11,00 Corsi di Matematica: Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 11,00 11,15 Break Ore 11,15 13,00 (Ripresa delle attività didattiche) Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 13,15 Pranzo Ore 14,30-16,45 Corso di Fisica: Meccanica Statistica Ore 16,45-17,15 Coffee Break Ore 17,15-19,15 Attività Sportiva curata dal comitato sportivo del Campus Ore 20,15 Cena Ore 21,30 22,45 Conferenza Lo studio delle anomalie in fisica: i fenomeni luminosi di Hessdalen in Norvegia. Relatore Prof Massimo Teodorani Venerdì 19 luglio 2013 Ore 8,15 8,45 Colazione a buffet Ore 9,00-11,00 Corsi di Matematica: Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 11,00 11,15 Break Ore 11,15 13,00 (Ripresa delle attività didattiche) Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 13,00 Pranzo Ore 14,30-16,45 Corso di Fisica: Meccanica Statistica Ore 16,45-17,15 Coffee Break Ore 17,15-19,15 Attività Sportiva Ore 20,15 Cena Ore 21,30 23,00 Corso di Meccanica Quantistica Corso di Applicazioni della Matematica e della Fisica alle Telecomunicazioni Corso di Laboratorio di Fisica del Sole Corso di Tecnologie Quantistiche

16 Sabato 20 luglio 2013 Ore 8,15 8,45 Colazione a buffet Ore 9,00-11,00 Corsi di Matematica: Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 11,00 11,15 Break Ore 11,15 13,00 (Ripresa delle attività didattiche) Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 13,15 Pranzo Ore 14,30-16,45 Corso di Fisica: Meccanica Statistica Ore 16,45-17,15 Coffee Break Ore 17,15-19,15 Attività Sportiva Ore 20,15 Cena Ore 21,30 23,00 Corso di Meccanica Quantistica Corso di Applicazioni della Matematica e della Fisica alle Telecomunicazioni Corso di Laboratorio di Fisica del Sole Corso di Tecnologie Quantistiche Domenica 21 luglio 2013 Ore 8,15 8,45 Colazione a buffet Ore 9,00-10,30 Corso di Fisica: Meccanica Statistica Ore 10,30 10,45 Break Ore 10,45-12,15 Corsi di Matematica: Corso di Matematica 1 Corso di Matematica 2 Corso di Calculus Ore 12,30 Consegna degli Attestati di Partecipazione e conclusione ufficiale del Campus Ore Pranzo Ore Rientro in treno/ autobus a Torino

17 SISTEMAZIONE ALBERGHIERA Al centro del Borgo medievale di Bard, è situato l'hotel Stendhal. Un moderno hotel diffuso di recentissima apertura che coniuga i moderni comfort con lo stile degli arredamenti in legno tipici delle zone montane. Gli studenti partecipanti verranno alloggiati in camere doppie e triple o in splendidi appartamenti di nuovo restauro, facenti parte della struttura alberghiera, situati a pochi metri dall hotel stesso. Il ristorante offre menù curati nella preparazione e nella scelta delle materie prime, trasformate sapientemente, per preparare piatti sia di tipo internazionale che tipici valdostani. Hotel Stendhal Piazza Cavour 1-3, Bard (AO) Tel/Fax INFORMAZIONI - Sito ufficiale - Per informazioni sugli aspetti organizzativi e scientifici : Direttore generale prof. Michele Maoret maoretmichele@tiscalinet.it oppure Direttore scientifico prof.ssa Donatella Crosta dona.crosta@gmail.it - Per informazioni sugli aspetti amministrativi (quota di partecipazione ) : sig Gabriele Bartesaghi gabriele.bartesaghi@keluar.it presso Agenzia Keluar, Via Assietta 16/B, Torino, telefono 011/ , fax 011/ info@keluar.it) QUOTA DI PARTECIPAZIONE La quota di partecipazione al CAMPUS DI MATEMATICA FISICA e SPORT 2013 (triennio e biennio universitario) dal 14 luglio al 21 luglio 2013 è di 485,00 e comprende: Viaggio in autobus privato da Torino a Bard (e ritorno) Pensione completa Coffe Break pomeridiani Tutte le attività didattiche, conferenze, attività di divulgazione scientifica, laboratori, attività sportive Materiale didattico preparato dai docenti Copertura di Polizza Assicurativa - Responsabilità Civile per tutta la permanenza di ogni partecipante

18 ISCRIZIONE PER ISCRIVERSI OCCORRE SEGUIRE LA SEGUENTE PROCEDURA: 1 passo Contattare il sig Gabriele Bartesaghi presso Agenzia Keluar, Via Assietta 16/B, Torino, telefono 011/ per conoscere la disponibilità dei posti 2 passo Effettuare il bonifico bancario di 485,00 euro entro il 5 giugno 2013: Causale del bonifico: Quota adesione Campus di Matemtica Fisica e Sport 2013-TRIENNIO Beneficiario: Keluar srl Banco Popolare Ag. Via Assietta Torino Codice Abi Codice Cab c/c Cin J IBAN IT 67 J passo Inviare per fax all Agenzia Keluar: il modulo d iscrizione compilato in tutte le sue parti copia della ricevuta di bonifico effettuato al numero di fax 011/ (Agenzia Keluar, Via Assietta 16/B, Torino, telefono 011/ , fax 011/ , info@keluar.it)

19 Modulo d iscrizione al CAMPUS di MATEMATICA FISICA E SPORT 2013 Triennio Biennio Universitario Cognome: Nome:.. Luogo di nascita:..(provincia) Data di nascita: Età: Residenza: via...n... Città:. CAP Telefono:. Cellulare:. Scuola di provenienza:... Codice Fiscale: Indicare eventuali allergie o diete alimentari.. Scelta dei Corsi Riportare per esteso il corso scelto del mattino ed il corso scelto della sera): N.B. Per ogni gruppo indicare al max 2 scelte, in ordine di preferenza!!! - Corsi del mattino: Matematica 1, Matematica 2, Calculus: 1 ) 2 ) - Corsi della sera: Meccanica Quantistica, Tecnologia Quantistica, Fisica del Sole, Applicazioni della Matematica e della Fisica alle Telecomunicazioni 1 ) 2 ). Autorizzo l uso di eventuali immagini, fotografie o video per scopi pubblicitari Firma., Data. Spazio riservato alla famiglia dello studente partecipante al Campus (solo se minorenne) Il sottoscritto.. genitore dello studente.. autorizza la permanenza del proprio figlio al Campus di Matematica Fisica e Sport 2013 Triennio-Bard (AO) e autorizza l uso di eventuali immagini, fotografie o video per scopi pubblicitari Firma genitore. Informativa ai sensi della Legge 675/96 Il Campus di Matematica Fisica e Sport in collaborazione con l agenzia organizzatrice, in qualità di titolare del trattamento, garantisce la massima riservatezza dei dati lei forniti: Le informazioni verranno utilizzate nel rispetto della legge 675/96, al solo scopo di promuovere future e analoghe iniziative. In ogni momento, potrà avere accesso ai Suoi dati e chiederne la modifica o la cancellazione

20 CAMPUS BIENNIO SCUOLA SUPERIORE

21 I DESTINATARI Gli Studenti che nell Anno Scolastico 2012/2013 hanno frequentato la prima o la seconda classe del BIENNIO SCUOLA SECONDARIA SUPERIORE OBIETTIVI Approfondire con docenti universitari e di scuola superiore gli aspetti più rilevanti dell Algebra e della Geometria Conoscere i fondamenti dell Astronomia e dell Astrofisica Conoscere i principi elementari teorici e pratici per svolgere attività di osservazione astronomica Conoscere i fondamenti del Calcolo delle Probabilità e della Statistica, svolgendo attività di laboratorio anche all aperto per verificare direttamente gli aspetti teorici appresi Ampliare la propria preparazione scientifica nei Laboratori pomeridiani di matematica e di fisica, secondo i propri interessi e attitudini personali Acquisire un metodo di approccio alla risoluzione di problemi Conoscere lo sviluppo storico delle idee matematiche e fisiche che hanno fatto la storia dell umanità Acquisire la consapevolezza dell esistenza di problemi generali non ancora risolti Valutare la propria preparazione in riferimento ai contenuti matematici e fisici proposti Confrontarsi con i propri coetanei attraverso attività ludico-scientifiche Stringere nuove amicizie, comprendendo l importanza della collaborazione

22 PROGRAMMA DEI CORSI L ALGEBRA DI TARTAGLIA prof.ssa Anastasia Cavagna Il linguaggio degli insiemi : insiemi, operazioni tra insiemi, sottoinsiemi e insieme delle parti. Ricoprimenti e partizioni di un insieme. Le combinazioni semplici di n oggetti a k a k e i coefficienti binomiali. Numeri famosi : i numeri di Fibonacci, di Catalan, di Stirling e di Bell... (contano rispettivamente i conigli, le triangolazioni del pentagono e le strette di mano, le partizioni di un insieme finito in k parti, tutte le possibili partizioni di un insieme finito ). Il triangolo di Tartaglia e le sue proprietà, in particolare i suoi legami con i numeri di Fibonacci, di Catalan e con l insieme delle parti di un insieme finito. I contributi di Tartaglia alla teoria delle equazioni algebriche: storia della formula risolutiva dell equazione cubica, oggi nota come formula di Cardano-Tartaglia e oggetto di feroci disfide matematiche I SEGRETI DEL COSMO prof.ssa Barbara Balmaverde L'Universo si apre sotto i nostri occhi tutte le volte che alziamo lo sguardo al cielo. I segreti che vi sono nascosti sono davanti a noi, alla portata della nostra curiosità, e non dobbiamo andare in cerca in luoghi reconditi e lontani. Gli astronomi hanno cominciato a leggere questi segreti dalla notte dei tempi e oggi sono in grado di spiegare qualcosa sula vita dei corpi celesti e dell'universo stesso. Per seguire la strada degli astronomi in un modo quantitativo, e' sufficiente una conoscenza di base della fisica e degli strumenti matematici a livello di algebra e geometria del primo biennio della scuola superiore. Come noto a tutti, le costellazioni sono delle rappresentazioni di comodo degli astronomi per potersi orientare in cielo e avere dei punti di riferimento. E' con questo spirito che verrà proposto un viaggio nei segreti del cosmo, passando attraverso le costellazioni. I temi che varranno trattati saranno: L orientamento in cielo. Il nostro Sistema Solare. Nascita ed evoluzione delle stelle. La misura dell'universo. L'astrofisica extragalattica. Nuove prospettive cosmologiche Nel corso delle lezioni verrà dato rilievo all'osservazione del cielo, così da essere in grado di saper distinguere gli oggetti più interessanti. Quando ci saranno le condizioni favorevoli verranno proposte serate osservative a occhio nudo e con telescopi amatoriali. I FRATTALI NELL ARTE, NELLA NATURA, NELL UNIVERSO prof.ssa Gemma Ghigo 1) Scienza e Arte: due modi complementari di porsi in relazione con la realtà naturale. Le costruzioni di Gaudì e i disegni di Escher. Gli insiemi di Julia e il cardioide di Mandelbrot. 2) Nel mistero di un numero il segreto della bellezza. Dalle equazioni agli algoritmi. Nelle iterazioni al computer i segreti delle forme della natura. 3) Dalle curve mostruose alla bellezza dei frattali. I frattali nascono da funzioni matematiche e sono belli come opere d arte. 4) Nasce una nuova geometria per parlare di nuvole. Il linguaggio della geometria frattale, la vita e il mondo della natura. 5) Caos fisico e caos matematico. Le leggi del disordine. 6) La geometria della turbolenza e l effetto farfalla. La distribuzione delle galassie: dalle spirali al modello frattale. L universo di Mandelbrot.