Attività di Alternanza Scuola-Lavoro in ambito Fisico: Anno 2017-2018

• Pagine web e servizi informatici dipartimentali  Un gruppo di studenti di scuola superiore ad indirizzo informatico è stato coinvolto in un percorso di Alternanza Scuola-Lavoro finalizzato all'aggiornamento di pagine web dipartimentali, fra cui le pagine del sito dell’Alternanza Scuola-Lavoro su temi di Fisica, le pagine del sito del Piano Lauree Scientifiche, pagine di illustrazione delle linee di ricerca. Gli studenti sono stati preliminarmente introdotti all’uso della piattaforma software Drupal, con cui devono essere create le pagine dell’Ateneo. I ragazzi hanno poi partecipato - sotto la guida di un docente di informatica e personale della U.O. Erogazione Servizi (A.D. Servizi Informativi) dell'Ateneo di Parma - alla riorganizzazione di servizi informatici dipartimentali basati su Linux, ed in particolare la migrazione delle mailbox di posta elettronica del personale docente e non docente del plesso di Fisica. L'attività svolta in questo percorso è stata oggetto di un articolo, pubblicato sul quotidiano GAZZETTA DI PARMA in data 24-04-2018, con titolo Al Gadda alternanza scuola-lavoro (per gentile concessione dell'Editore del quotidiano GAZZETTA DI PARMA).

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• Aggiornamento pagine web per la Didattica e la Ricerca  Un nuovo gruppo di studenti della stessa scuola ha partecipato al percorso di Alternza Scuola-Lavoro nel mese di giugno ed ha completato l'aggiornamento delle pagine della ricerca delle aree Biophysics and Soft Matter, Condensed Matter and Functional Materials e Theorical Physics. Come nel caso precedente gli studenti hanno partecipato ad una fase di formazione iniziale.

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• Il trenino magnetico ad energia solare Il percorso proposto riguarda la costruzione di un trenino magnetico utilizzando materiali semplici, facilmente reperibili quali filo di rame, pila AA da 1,5 V e calamite a “bottone” e un modulo fotovoltaico di tipo commerciale.
  In particolare si affronteranno i seguenti argomenti:
  1)  L’elettromagnetismo ovvero la fisica delle cariche elettriche in movimento
  2)  Effetto fotovoltaico come l’insieme di effetto fotoelettrico interno e dell’effetto diodo 

  3)  Costruzione del trenino magnetico
  4)  La luce del sole, la fotocorrente e il trenino magnetico.
  5) Caratterizzazione degli esperimenti mediante misura delle grandezze fisiche in gioco.
  L’obiettivo finale del progetto è la presentazione del trenino magnetico ad energia solare all’evento “Notte Europea dei Ricercatori 2018”.

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• La Fisica in Barca a Vela Il percorso proposto ha lo scopo di approfondire in modo semplice e comprensibile, alcuni complessi concetti di meccanica e, soprattutto, di fluidodinamica, usando la navigazione a vela come occasione.
  La barca a vela è un vero e proprio laboratorio di Fisica in grado da un lato di stimolare risposte ad osservazioni sorprendenti e “controintuitive” (es: navigazione controvento) che spesso sono semplicisticamente descritte con l’uso di concetti errati, dall’altro di collegare realtà differenti (es:, le ali degli aerei, le palline da golf e i tiri in porta nel calcio) mostrando una interdisciplinarietà che ha la sua base fondamentale nella fisica dei fluidi.
  All’interno del percorso, verrà anche affrontato il tema dell’utilizzo dell’energia solare oggi molto discusso nell’ambiente nautico: infatti è forte la tendenza ad implementare le barche a vela con celle solari che forniscono energia a tutti i servizi (luci nelle cabine, luci di navigazione, GPS ecc.). Questo argomento ci permette uno stretto legame con il mondo dell’impresa. L’obiettivo finale di tutto percorso sarà la presentazione degli argomenti trattati, attraverso poster e semplici esperimenti, all’evento “Notte Europea dei Ricercatori 2018” 

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• Uno sguardo verso il cielo Il percorso proposto prosegue quello intrapreso da altri studenti nel corso dell’anno scolastico 2016/17 nell’ambito dell’alternanza scuola lavoro che aveva lo scopo di creare percorsi culturali su temi di astrofisica (o ispirati ad essi) corredati da simulazioni fatte sul planetario informatico “Stellarium”. L’attività svolta ha prodotto un opuscolo e alcune presentazioni orali per la notte dei ricercatori 2017. Questo percorso ha lo scopo di arricchire il ‘planetario’ esistente di nuovi argomenti astrofisici di carattere divulgativo. Due sono le tematiche che si vogliono affrontare: 1) la descrizione del cielo notturno e degli oggetti celesti visibili da Terra alla nostra latitudine e 2) la descrizione degli strumenti utilizzati per l’osservazione del cielo: ottica di base dei telescopi che operano non solo nella banda elettromagnetica visibile ma anche a lunghezze d’onda differenti (radio, X, etc). Il percorso prevede sia qualche lezione teorica sia qualche esercitazione in laboratorio con semplici strumenti ottici.  Obiettivo è quello di produrre alcune presentazioni di carattere divulgativo corredate da simulazioni sul planetario ‘Stellarium’ e da semplici attività pratiche di ottica. 

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• Scendiamo in Campus con l’AVIS: la scienza del sangue, fonte di energia rinnovabile Il progetto si inserisce in un’attività di sensibilizzazione alla donazione, portata avanti a fianco di AVIS-Parma.  Nello specifico l’obiettivo è quello di fare conoscere e studiare dal punto di vista scientifico il sangue e i suoi costituenti. Il prodotto finale dell’alternanza sono stati una pagina web pubblicata sul sito dei vari dipartimenti coinvolti (http://smfi.unipr.it/it/AlternanzaSangue), e poster da presentare e illustrare al pubblico durante la Notte dei Ricercatori (pomeriggio-sera del 29.09.2017).  Il progetto ha previsto l’apporto di docenti di tre dipartimenti del Campus di Parco Area delle Scienze, con contributi in materia di fisica, biologia, chimica e biochimica del sangue. Durante il percorso i ragazzi hanno effettuato un sondaggio all’interno del Campus, volto a comprendere il livello di percezione dell’argomento “donazione di sangue” tra studenti e docenti.

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• Ricordiamo Il Dr. Renato Magnanini Due studenti partecipano alla organizzazione di una giornata commemorativa in memoria del Dr. Renato Magnanini, collega stimato e generoso, di cui quest'anno ricorre il decimo anniversario della scomparsa. L’evento, che sarà pubblicizzato alla città, prevede l’intervento di ospiti, anche stranieri, nella quale si parlerà della PET, che è una importante applicazione scaturita dalla attività svolta al CERN dal Dr. Magnanini. Parte dell’attività degli studenti ha riguardato la preparazione di un opuscolo che raccoglie le pubblicazioni del collega scomparso da offrire a parenti e amici. Per coinvolgere gli studenti negli aspetti scientifici di questo percorso, è stato svolto un ciclo di tre seminari su tematiche di ricerca a cui il Dr Magnanini ha lavorato, che ha riguardato - in momenti diversi - sia la fisica delle particelle elementari che la struttura della materia, e in questo ambito, in particolare, la sintesi dei materiali semiconduttori, sia di volume che film sottili. Questi seminari sono stati inseriti nella programmazione annuale del PLS, quest'anno intitolato "Radiazione e Materia".

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•  Misuriamo il flusso dei muoni Questa attività si inserisce in un più ampio progetto che fa capo al Centro Fermi (informazioni sul sito: http://www.centrofermi.it/it/prog/progetti-interdisciplinari/eee), a cui hanno aderito varie scuole italiane, che collaborano attraverso una rete di trentadue telescopi connessi tramite GPS per rilevare muoni cosmici e sciami estesi di particelle che interessano ampie zone del territorio nazionale. I dati rilevati sono esaminati da un gruppo di ricercatori del Centro Fermi e messi a disposizione del gruppo di scuole che aderiscono all’iniziativa. Dal 7 novembre 2015 è in funzione, nei locali del Liceo Scientifico Marconi, un rivelatore di muoni, costruito da un gruppo di studenti dello stesso Liceo presso i laboratori del CERN di Ginevra con la supervisione di docenti dell’Istituto Scolatico. Il nostro dipartimento  collabora con questo Liceo, ed in particolare con la Prof. Cristina Marconi responsabile del progetto presso l’Istituto Scolastico suddetto. L'attività riguarda la raccolta e l’analisi statistica dei dati ed è svolta attraverso l’organizzazione di percorsi ASL.

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• La conversione termo-magnetica dell’energia: dai frigoriferi ai motori Il crescente consumo di energia a livello mondiale e i noti problemi ambientali impongono la ricerca di nuove soluzioni tecnologiche per la riduzione dei consumi e il recupero dell’energia dispersa. Tra le novità più studiate negli ultimi anni troviamo le macchine termiche per la conversione dell’energia basate sulle proprietà termo-magnetiche dei materiali magnetici. Tra di esse i frigoriferi magnetici rappresentano un’alternativa sostenibile ed efficiente all’attuale tecnologia refrigerante basata sulla compressione di gas inquinanti. Essi sfruttano l’effetto magnetocalorico che consiste nella variazione di temperatura di un materiale magnetico quando viene inserito o estratto da un campo magnetico. Sfruttando l’effetto contrario è possibile, invece, sviluppare motori termo-magnetici che permettono la conversione di energia termica in energia meccanica. Questi dispositivi potrebbero essere utilizzati per il recupero dell’energia che viene dispersa nell’ambiente sotto forma di calore da motori, fabbriche, caldaie, dispositivi elettronici. Durante la Notte dei Ricercatori 2018 saranno presentati un dimostratore dell’effetto magnetocalorico e i risultati del lavoro di progettazione di un prototipo di motore termomagnetico svolto dagli studenti del Liceo Paciolo-D-Annunzio nell’ambito del loro progetto di ASL.

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• Anche quest'anno molti percorsi ASL e PLS-ASL si sono conclusi con la presentazione dei risultati dell'attività nella giornata "La Notte dei Ricercatori" edizione 2018.

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