Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1B

Lab course Physics and Astronomy 1B

Studiewijzer 2016/2017

Globale inhoud

Het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1B (NSP1B) is een inleiding tot experimenteren, het vervolg op het Natuurkunde en sterrenkunde practicum 1A, aangevuld met een inleiding programmeren in Mathematica. Het practicum omvat een tweetal
experimenten. Het Mathematica‐deel van NSP1B omvat laptopcolleges en laptoppractica.

Practicumdeel: Door het uitvoeren van een aantal experimenten in het practicum worden basisvaardigheden en –technieken geoefend. Deze vaardigheden en technieken zijn nodig om experimenteel onderzoek te kunnen uitvoeren. Onderwerpen die aan bod komen zijn:

• kennismaken met meetmethodes en meetapparatuur
• mobiliseren van de nodige natuurkundekennis om een verschijnsel te kunnen beschrijven
• definiëren van een vraagstelling
• opstellen van een werkplan
• ontwerpen van een experiment
• uitvoeren van een experiment
• bijhouden van een logboek
• dataverwerking en foutenanalyse
• kritische beoordeling van de resultaten
• mondelinge en schriftelijke verslaglegging

Mathematica‐deel: In het Mathematica‐deel komen informatica basisbegrippen aangaande data en programma’s aan de orde, zoals block, scope, functie, functionele taal, control flow, data flow en lijsten. Het praktisch werk dat wordt uitgevoerd in Mathematica is geïnspireerd door de fysische praktijk. Aan de orde komen verschillen tussen symbolisch en numeriek rekenen, rekenonnauwkeurigheid, als ook de beginselen van de Mathematische taal en het gebruik daarvan voor het generiek oplossen van problemen. De nadruk ligt daarbij op het oplossen van differentiaalvergelijkingen uit de mechanica.

Studiemateriaal

Literatuur

• Practicum deel: John R. Taylor, ‘An Introduction to Error Analysis’, second edition, University Science Books, ISBN 978 0 935 702750.

Syllabus

• Programmeren in Mathematica deel: Voor de hoor- en laptopcolleges zijn notebooks via Blackboard beschikbaar. Daarnaast is het volgende boek aanbevolen voor studenten die zich verder willen verdiepen: Zimmerman, R. & Olness, F. 2002, Mathematica for Physics (2nd edition). (Addison Wesley).

  Practicum deel: Tijdens het practicum wordt er gewerkt vanuit de syllabus. De syllabus is te downloaden via Readers Online (uba.uva.nl/diensten/studeren/readers-online). 

Practicummateriaal

• Tijdens de uitvoering van een experiment wordt de voortgang bijgehouden in een logboek (al gebruikt voor NP1A). Indien nodig is een nieuw logboek aan te schaffen bij de Education Service Desk.

Software

• Mathematica deel: Studenten dienen in het bezit te zijn van een laptop en moeten voorafgaand aan dit onderdeel Mathematica geïnstalleerd hebben. Dit kan gedownload worden via de UvA- of VU-website: http://www.few.vu.nl/~ivo/MM (lees de instructies en gebruik je VUnetID!).

Overig

• Practicum deel: De richtlijnen voor onder andere het bijhouden van een logboek en het schrijven van een verslag zijn te vinden in de handleiding van het vak Academische vaardigheden en tutoraat.

Leerdoelen

Practicum deel. De student

• moet een eenvoudig experiment kunnen opzetten en uitvoeren;
• dient de componenten in een eenvoudige opstelling te kunnen dimensioneren;
• moet bij de verwerking van meetresultaten foutenschattingen kunnen toepassen;
• moet de resultaten van het experimentele werk zowel schriftelijk als mondeling kunnen presenteren.

Programmeren in Mathematica deel. De student

• moet de basisbegrippen aangaande programma- en datastructuren die voor de fysica relevant zijn kennen.
• moet een fysisch probleem met behulp van Mathematica gestructureerd kunnen oplossen.

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Werkcollege
• Laptopcollege
• (Computer)practicum
• Zelfstudie

Practicumdeel: Onderwijs vindt plaats tijdens practica. Bij alle onderdelen wordt er verwacht dat de student actief deelneemt aan het onderwijs.

Elke experimentele opstelling biedt plaats aan twee studenten. Het is niet toegestaan om met z’n drieën aan één opstelling te werken. Wel wordt er gestimuleerd om samen te werken en te overleggen met medestudenten die met eenzelfde onderwerp bezig zijn.

Mathematica‐deel: Onderwijs vindt plaats tijdens laptopcolleges en begeleide laptoppractica.

Verdeling leeractiviteiten

Academische vaardigheden

Practicumdeel: Op het practicum leer je verschillende meet‐ en experimentele vaardigheden. Daarbij behoren ook dataverwerking en de vaardigheid om de resultaten schriftelijk vast te leggen.

Mathematica‐deel: Bij het Mathematica‐deel bestaat het “verslag” uit het gemaakte notebook met zelfgeschreven bijschriften bij figuren.

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderwijsonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven. Een student die de eerste twee werkcolleges van een lesblok geen gebruik maakt van de werkcolleges, zal administratief uit de werkcollegegroep verwijderd worden. Een verzoek opnieuw ingeschreven te worden bij de werkcolleges kan ingediend worden bij de opleidingscoördinator.
• Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het examenonderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
• Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een examenonderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
• Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het examenonderdeel of een gedeelte daarvan.
• Ter uitbreiding van de bovenstaande regels geldt in het eerste semester van het eerste jaar dat een student bij minimaal 80% van de werkcolleges aanwezig dient te zijn. Bovendien moet worden deelgenomen aan eventuele tussentoetsen en verplicht gesteld huiswerk. Als niet aan deze verplichting is voldaan, wordt de student uitgesloten voor de herkansing van het bijbehorende vak. Studenten in het Dubbele Bachelor programma Wis- en Natuurkunde zijn vrijgesteld van deze plicht.
  

Aanvullende eisen voor dit vak:

Aanvullende eisen voor dit vak:

Practicumdeel: Aanwezigheid tijdens de practica is verplicht. Er is geen mogelijkheid om een gemist practicum in te halen. Afwezigheid in verband met ziekte dient voorafgaand aan het practicum gemeld te worden bij Tabitha Dreef (zie contactinformatie).
De practica starten op de tijd zoals aangegeven in het rooster (zie Datanose). Mocht een student meer dan twee keer zonder gegronde reden te laat op het practicum verschijnen of een dagdeel missen, dan mag hij/zij het practicumdeel van deze cursus niet afronden. Overdoen van dit onderdeel is dan mogelijk in het volgende cursusjaar.
Mathematica‐deel: Aanwezigheid bij de laptopcolleges en laptoppractica is in principe verplicht. Als een student door omstandigheden (ziekte etc.) afwezig is, dient hij dit per email te melden bij Ivo van Stokkum (zie contactinformatie) en dient hij de gemiste stof zelf in te halen.

Toetsing

Mathematica‐deel: Een individuele praktische eindtoets bepaalt het cijfer voor het mathematica‐deel. Voor dit onderdeel wordt een herkansing van het tentamen aangeboden.

Practicum-deel: Bij alle onderdelen die getoetst worden moet een resultaat behaald zijn, anders volgt er geen eindbeoordeling van deze cursus. Voor het succesvol afronden van deze cursus moet het practicumcijfer (weging 50%) uiteindelijk minimaal op een 5.5 uitkomen.

• De experimentele en academische vaardigheden worden getoetst en beoordeeld tijdens het experimenteren en op basis van het logboek. Het logboek wordt individueel bijgehouden, ook als de student met iemand anders samenwerkt. Het logboek moet worden geschreven tijdens het experimenteren. De experimentele en academische vaardigheid moet minimaal met een 5.0 beoordeeld worden, anders volgt er geen eindbeoordeling.
• Over beide experimenten wordt er individueel een verslag geschreven. Een begeleider zal beide verslagen van feedback voorzien. De verslagen worden beoordeeld en moeten gemiddeld minimaal een 5.0 zijn, anders volgt er geen eindbeoordeling.

Het Natuurkunde en sterrenkunde practicum NP1b wordt éénmaal per jaar aangeboden. Als de experimentele en academische vaardigheden beoordeeld zijn met ≥ 6 en het gemiddelde van de verslag is lager dan een 5.0 dan wordt de mogelijk geboden om het tweede verslag te herschreven (met een door de practicumstaf te bepalen deadline). Als daarna het gemiddelde van de verslagen ≥ 5.0 is, kan het practicum afgerond worden met een 6.0 (ongeacht het gewogen gemiddelde met de overige onderdelen).

Wanneer het practicum met een onvoldoende afgesloten wordt of er niet aan de randvoorwaarden voldaan is moet er 1 experiment overgedaan worden, en daarover moet een verslag geschreven worden. Als dan zowel voor de experimentele en academische vaardigheden en het verslag een cijfer ≥ 5 gehaald wordt, en het gemiddelde van deze twee ≥ 5.5 is, dan  is het eindcijfer voor het practicum een 6.0 (om een hoger cijfer te kunnen halen dient het volledige practicum over gedaan te worden). Overdoen van experimenten is in principe alleen mogelijk in het volgende cursusjaar. Op verzoek kan onderzocht worden of een experiment ingehaald kan worden in blok 5 (op de VU campus).

Eindcijfer: Het eindcijfer = (Mathematica cijfer + Practicumcijfer)/2 en moet minimaal een 5.5 zijn op te slagen voor het vak.

Inzage toetsing

De datum, het tijdstip en de locatie van het inzagemoment staan in het rooster in DataNose.

Voor inzage van het Mathematica tentamen kun je contact opnemen met Ivo van Stokkum.

Opdrachten

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

•    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
•    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
•    ....

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: www.uva.nl/plagiaat

Weekplanning

Rooster