Ζάκυνθος : / / Α.Π. : Θέμα : Θεματολόγιο Εργαστηριακών Ασκήσεων μαθημάτων του Τομέα Φυσικής Περιβάλλοντος & Πληροφορικής Θεματολόγιο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Τομέα ΦΥΣΙΚΗΣ Περιβάλλοντος & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ - Α Ηλεκτρικής Ενέργειας & Α Π Ε 1
ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ Ι Ι (Ηλεκτρισμός Η/Μ Ακτινοβολίες) Άσκηση 1 Απλά Ωμικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος - Εφαρμογές νόμου Ohm & νόμου Kirchoff. (Σχόλια : Ενόργανη με χρήση των breadboards των πολύμετρων και τροφοδοτικών) ΓΑΡΟΥΦΑΛΗΣ Χ. Άσκηση 2 Ανάλυση κυκλωμάτων συνεχούς ρεύματος-μέθοδος των βρόγχων. (Σχόλια : Ενόργανη με χρήση των πολύμετρων και τροφοδοτικών) ΓΑΡΟΥΦΑΛΗΣ Χ. Άσκηση 3 Απλά κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος. Κυκλώματα R-C, R-L, R-L-C και τα χαρακτηριστικά τους. (Σχόλια : Ενόργανη με χρήση μετρητή LCR, γεννήτριας σήματος και παλμογράφου ή αναλυτή ισχύος) ΓΑΡΟΥΦΑΛΗΣ Χ. Άσκηση 4 Ανάλυση κυκλωμάτων εναλλασσόμενου ρεύματος - Φάσορες (Σχόλια : Ενόργανη με χρήση γεννήτριας σήματος, παλμογράφου ή αναλυτή ισχύος) ΓΑΡΟΥΦΑΛΗΣ Άσκηση 5 Μετρήσεις ισχύος σε κυκλώμτα εναλλασσόμενου ρεύματος - Συντελεστής ισχύος - Αναλυτές ηλεκτρικής ισχύος (Σχόλια : Ενόργανη με χρήση της γεννήτριας σήματος και του αναλυτή ισχύος) ΓΑΡΟΥΦΑΛΗΣ Χ. Άσκηση 6 Άεργη ισχύς - Βελτίωση συντελεστή ισχύος. (Σχόλια : Ενόργανη, με χρήση του μετρητή LCR και αναλυτή ισχύος) ΓΑΡΟΥΦΑΛΗΣ Χ. Άσκηση 7 & 8 Η Ηλιακή ακτινοβολία και η μέτρησή της. (Σχόλια : Με χρήση πραγματικών Ηλιακών φασμάτων από το φασματοφωτόμετρο του εργαστηρίου και επεξεργασία με λογισμικό) ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 9 & 10 Μέτρηση έντασης και πυκνότητας ισχύος ακτινοβολιών ραδιοσυχνοτήτων Απεικόνιση ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. (Σχόλια : Ενόργανη με χρήση των μετρητών πεδίου του εργαστηρίου και λογισμικό) 2
ΠΟΥΛΙΕΖΟΣ Κ. Άσκηση 11 & 12 Μέτρηση έντασης ιονιζουσών ακτινοβολιών (Σχόλια : Ενόργανη με χρήση του μετρητή Geiger-Muller) ΑΝΤΩΝΟΠΟΥΛΟΣ Γ. 3
ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΙΣΧΥΟΣ - Παραγωγή Μεταφορά Διανομή Άσκηση 1. Κύκλωμα R-L-C. Βασικά χαρακτηριστικά και μετρήσεις μεγεθών. (Σχόλια : Πιθανά ΕΝΟΡΓΑΝΗ) Άσκηση 2 & 3. Ενεργός Άεργος ισχύς εναλλασσόμενου ρεύματος. Μετρήσεις με αναλυτές ισχύος. (Σχόλια : ΕΝΟΡΓΑΝΗ ) Άσκηση 4. Αντιστάθμιση άεργου ισχύος. (Σχόλια : Πιθανά ΕΝΟΡΓΑΝΗ ) Άσκηση 5. Μετασχηματιστές & συντελεστές απόδοσης. (Σχόλια : Πιθανά ΕΝΟΡΓΑΝΗ ή Με βάση τον εργαστηριακό εξοπλισμό - επίδειξη) Άσκηση 6. Συνδεσμολογία αστέρα τριγώνου. (Σχόλια : (Σχόλια : Πιθανά ΕΝΟΡΓΑΝΗ ή Με βάση τον εργαστηριακό εξοπλισμό - επίδειξη) Άσκηση 7 & 8. Γεννήτριες DC Η Φ/Β γεννήτρια Ο μετατροπέας ισχύος (inverter) (Σχόλια : Με βάση τον εργαστηριακό εξοπλισμό - επίδειξη) Άσκηση 9. Σύγχρονη Γεννήτρια Βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά και μεγέθη Τεχνολογία. (Σχόλια : Με βάση τον εργαστηριακό εξοπλισμό - επίδειξη) Άσκηση 10. Πολυπολικές σύγχρονες γεννήτριες & ρύθμιση ρυθμού περιστροφής. (Σχόλια : ΕΝΟΡΓΑΝΗ) Άσκηση 11. Ρύθμιση ενεργού-άεργου ισχύος σε σύγχρονη γεννήτρια. (Σχόλια : Πιθανά ΕΝΟΡΓΑΝΗ ή Με βάση τον εργαστηριακό εξοπλισμό - επίδειξη) 4
ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (Ηλιακή Αιολική Ενέργεια, Φ/Β & Α/Γ) Άσκηση 1 & 2. Ροή Ηλιακής Ενέργειας και η μέτρησή της. (Σχόλια : Μη-ενόργανη / Χειρισμοί πραγματικών δεδομένων από τα πυρανόμετρα των σταθμών του εργαστηρίου) ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 3 & 4. Το Φ/Β στοιχείο, η τεχνολογία του, βασικά μεγέθη και τεχνικά χαρακτηριστικά. Το Φ/Β πλαίσιο Τρόποι Στήριξης Τρόποι Σύνδεσης. (Σχόλια : Με επίδειξη πραγματικών πλαισίων) Άσκηση 5 & 6. Το Φ/Β στοιχείο ως γεννήτρια DC Μέτρηση της απόδοσης Φ/Β πλαισίου. (Σχόλια : ΕΝΟΡΓΑΝΗ / Με μεταβολή της ροής ενέργειας από λάμπες) Άσκηση 7. Φ/Β συστήματα, μελέτη εγκατάστασης, απόδοσης, κόστους και απολαβής. (Σχόλια : Μη-ενόργανη / Χειρισμοί πραγματικών δεδομένων - Προσομοιώσεις) Άσκηση 8. Αιολική Ενέργεια Αιολική Ισχύς Μέθοδοι μέτρησής της. Α/Γ και το όριο Betz. (Σχόλια : Μη-ενόργανη / Πιθανά με επίδειξη πραγματικής Α/Γ 10 KW) Άσκηση 9 & 10. Η Α/Γ οριζοντίου άξονα και τα είδη της Η τεχνολογία των Α/Γ Βασικά Τεχνικά χαρακτηριστικά και μεγέθη Καμπύλες ισχύος και απόδοσης. (Σχόλια : Πιθανά ενόργανη / Με χρήση της μικρής Α/Γ του εργαστηρίου) Άσκηση 11. Οι δακτυλιοειδείς σύγχρονες πολυπολικές γεννήτριες των Α/Γ Διασύνδεση στο δίκτυο. (Σχόλια : Με επίδειξη της 12-πολης δακτυλιοειδούς σύγχρονης γεννήτριας) Άσκηση 12. Υπολογισμός παραγόμενης ενέργειας από Α/Γ δεδομένων χαρακτηριστικών. (Σχόλια : Μη-ενόργανη / Χειρισμοί πραγματικών δεδομένων) 5
6
Θεματολόγιο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Τομέα ΦΥΣΙΚΗΣ Περιβάλλοντος & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ - Β Ρευστών, Υδατικών Πόρων & Κλίματος 7
ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗΣ Περιβάλλοντος Ασκηση 1 & 2 Μέτρηση συντελεστή β κυβικής διαστολής υγρού και προσδιορισμός της συνάρτησης β = β(τ) (Σχόλια : Θεωρητική με επεξεργασία έτοιμων δεδομένων & με χρήση Λογισμικού) ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 3 Ο αριθμός Reynolds η μετάβαση από την στρωτή στην τυρβώδη ροή και ο πειραματικός προσδιορισμός της κρίσιμης τιμής του αριθμού Reynolds. (Σχόλια : Ενόργανη με βάση την διάταξη του σωλήνα Reynolds). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 4 & 5 Στατική πίεση, Δυναμική πίεση & η εξίσωση Bernoulli. Ο σωλήνας Pitot, ο σωλήνας Prandtl και οι μετρήσεις ταχυτήτων ροής. (Σχόλια : Ενόργανη με βάση την διάταξη μετρητών ροής). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. & ΠΟΥΛΙΕΖΟΣ Κ. Άσκηση 6 & 7 Μέτρηση μέσης ταχύτητας ροής με σωλήνα Prandtl σε αεροσήραγγα και απεικόνιση του πεδίου ταχυτήτων ροής και της έντασης της τύρβης στον ολκό σφαίρας. (Σχόλια : Ενόργανη με βάση την αεροσήραγγα του εργαστηρίου & με χρήση λογισμικού). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 8 Ροή (παροχή) Μάζας, Όγκου & Ενέργειας. Πυκνότητα ισχύος ανέμου & καμπύλη συντελεστή απόδοσης Ανεμογεννήτριας. Βασική τεχνολογία Ανεμογεννητριών. Σχόλια : Ενόργανη (με βάση την Α/Γ μικρής ισχύος του εργαστηρίου) ή Θεωρητική (με επεξεργασία έτοιμων δεδομένων από Α/Γ μεγάλης ισχύος). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 9 Μέτρηση ιξώδους υγρών με βάση την εξίσωση Hagen Poiseuille. (Σχόλια : Ενόργανη με βάση τον μετρητή μεταβολών ενέργειας κατά μήκος ροής) ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Ασκηση 10 & 11 Κατανομή ταχυτήτων & διατμητικών τάσεων στο εσωτερικό Νευτωνικού ρευστού (σε μονοδιάστατη ροή) και εφαρμογές του ρεολογικού νόμου Newton. (Σχόλια : Θεωρητική (με επεξεργασία έτοιμων δεδομένων). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 12 Κατάταξη των ρευστών μέσα από την ρεολογική τους συμπεριφορά. Νευτωνικά και Μη-Νευτωνικά ρευστά. 8
(Σχόλια : Θεωρητική με επεξεργασία έτοιμων δεδομένων). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΠΥΡΟΜΑΛΗΣ Ι. Άσκηση 15 Το θεώρημα Bernoulli και ο μετρητής Venturi. Σχέση ταχύτητας πίεσης κατά μήκος γραμμών μόνιμης, ασυμπίεστης και άτριβης ροής. (Σχόλια : Ενόργανη με βάση τον σωλήνα Venturi του εργαστηρίου). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. & ΠΟΥΛΙΕΖΟΣ Κ. Άσκηση 17 & 18 Μέτρηση απωλειών ενέργειας σε αγωγό υπό ροή υγρού δεδομένου ιξώδους, μέσω της εξίσωσης Hagen Poiseuille. Το διάγραμμα Moody. (Σχόλια : Ενόργανη με βάση τον μετρητή απωλειών ενέργειας). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 19 Κατανομή πίεσης, διαμόρφωση βαροβαθμίδας και τάσεις ροής στα ανώτερα θαλάσσια στρώματα υπό δεδομένη κατανομή θερμοκρασίας (χωρίς την παρουσία ανέμου). (Σχόλια : Θεωρητική με επεξεργασία έτοιμων δεδομένων). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. 9
ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΥΔΡΟΛΟΓΙΑΣ & Διαχείρισης Υδατικών Πόρων Άσκηση 1. Υπολογισμοί και μετατροπές στις βασικές μονάδες Υδρολογικών μεγεθών. (Σχόλια : Έλεγχος Γνωσιακού Επιπέδου) Άσκηση 2. Υπολογισμοί βασικών στοιχείων για τη Διαχείριση Υδατικών Πόρων Άσκηση 3 & 4 Τοπογραφικοί χάρτες και υσοϋψείς & Χάραξη υδροκριτικής Γραμμής. (Σχόλια : εργασία με χάρτες που έχουν διάφορες κλίμακες) Άσκηση 5. Υδρολογικός Κύκλος. (Σχόλια: Υπολογισμός υδρολογικού ισοζυγίου περιοχής) Άσκηση 6 & 7 Μορφές υδρογραφικών δικτύων και Αρίθμηση υδρογραφικών δικτύων (Σχόλια: Ταξινόμηση και βασικές μεθοδολογίες) Άσκηση 8, 9 & 10 1 ος, 2 ος και 3 ος Νόμος της Υδρογραφικής Σύνθεσης κατά Horton. (Σχόλια : Μελέτη Υδρογραφικών Λεκανών) Άσκηση 11. Ιστόγραμμα Συχνοτήτων (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 12. Πιθανότητα υπέρβασης και Περίοδος Επαναφοράς Υδρολογικών μεγεθών. (Σχόλια : απαραίτητο computer μικρό για υπολογισμούς) Άσκηση 13. Κλιματικά Στοιχεία περιοχής. (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 14. 10
Κατασκευή βροχομέτρου, Μέθοδοι Υπολογισμοί Μέσου όρου Βροχοπτώσεων. (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 15. Υπολογισμός Ένταση βροχόπτωσης από Βροχογράφους (Σχόλια: απαραίτητος ο χάρακας) Άσκηση 16 & 17. Μελέτη Ετήσιων βροχοπτώσεων με βροχοδιαγράμματα και Υδρολογικό Ισοζύγιο με όγκους νερού Άσκηση 18. Εκτίμηση μέσου βροχομετρικού ύψους υδρολογικής λεκάνης με τη μέθοδο Thiessen (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 19. Σύνθετη: Μέθοδοι υπολογισμού μέσου βροχομετρικού ύψους λεκανών (Αριθμητική, Thiessen & Ισοϋετείς και σύγκριση τους) Άσκηση 20. Βέλτιστος Αριθμός Βροχομετρικών Σταθμών σε μια περιοχή (Σχόλια: απαραίτητη η αριθμομηχανή) Άσκηση 21. Μέθοδος υπολογισμού ισοδύναμου νερού χιονοστρώματος (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 22. Υπολογισμοί εντάσεων βροχοπτώσεων και Όμβριες Καμπύλες για την περιοχή της Αττικής, Εξίσωση Talbot Άσκηση 23. Πιθανή μέση βροχόπτωση, Εξίσωση Hershfield Άσκηση 24. Συμπλήρωση βροχομετρικών δεδομένων (Σχόλια : ομάδα όμοιων ασκήσεων με διαφορετικά δεδομένα) Άσκηση 25. 11
Μέτρηση Εξατμισιδιαπνοής Μέθοδος Turk Άσκηση 26. Μέτρηση Εξατμισιδιαπνοής Μέθοδος Blaney-Criddle (Σχόλια: μερικές παραλλαγές της μεθόδου περιλαμβάνουν τον υπολογισμό αρδευτικών αναγκών σε μια περιοχή που εφαρμόζονται κανόνες ΔΥΠ) Άσκηση 27. Συνδυαστική άσκηση υπολογισμού εξατμισιδιαπνοής (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 28. Συντελεστής Απορροής Άσκηση 29. Σύνθετη: Υδρολογικός κύκλος και Συντελεστής Απορροής (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 30. Χρόνοι Συρροής & συγκέντρωσης Διάφορες μεθοδολογίες υπολογισμού Άσκηση 31. Εκτίμηση Αιχμής Απορροής και διευθέτηση πλημμυρικών απορροών (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 32. Συντελεστής Κατείσδυσης (Σχόλια: ομάδα ασκήσεων με διαφορετικά δεδομένα) Άσκηση 33. Διηθητικότητα (Σχόλια: μέθοδος των δύο ομοαξονικών δακτυλίων) Άσκηση 34. Ρύπανση υπόγειου νερού (Σχόλια: αξιολόγηση δεδομένων και εύρεση των πηγών ρύπανσης) Άσκηση 35. 12
ΔΥΠ και Ανάγκες νερού (αστική, βιομηχανική, αγροτική) Άσκηση 36. ΔΥΠ και Ανάγκες νερού (διαφορετικών χρήσεων) (Σχόλια : περιοδική άσκηση δεν γίνεται κάθε ακαδημαϊκό έτος) Άσκηση 37, 38 & 39 Ξενοδοχειακές και αστικές ανάγκες σε νησιά (Σχόλια : διαφορετικές παραλλαγές δεδομένων) Άσκηση 40, 41 & 42 Σύνθετες ασκήσεως ολοκληρωμένης διαχείρισης υδατικών πόρων (Σχόλια : ανάλογα την άσκηση μπορεί να υπάρχουν δεδομένα και για αγροτικές καλλιέργειες, διαχείριση φραγμάτων καθώς και υπολογισμοί αποθεμάτων υπόγειου νερού σε καρστικά πετρώμα, ιζηματογενείς υδροφορείς κά.) 13
ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΑΣ ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΑΣ Άσκηση 1, 2 & 3. Μετεωρολογικές Παράμετροι, Όργανα & Σταθμοί. Ανεμόμετρα & Ανεμοδείκτες. (Σχόλια : Μικτή. Με επίσκεψη στον σταθμό Μ1. Επίδειξη αισθητήρων, οργάνων, ψηφιακού καταγραφέα, περιφερειακού εξοπλισμού. Τεχνολογία και χαρακτηριστικά ανεμομέτρων ανεμοδεικτών εργαστηρίου). ΕΙΣΗΓΗΣΗ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 4, 5 & 6. Η μέτρηση του ανέμου (Σχόλια : Με βάση τα ανεμόμετρα κυπέλλων και υπερήχων και τους ανεμοδείκτες του εργαστηρίου. Με χειρισμό πραγματικών ανεμομετρικών δεδομένων σε Η/Υ). ΕΙΣΗΓΗΣΗ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 7 & 8. Η υγρασία του αέρα και η μέτρησή της (Σχόλια : Με επίδειξη ψηφιακών θερμοϋγρόμετρων εργαστηρίου και χειρισμό πραγματικών δεδομένων σε Η/Υ). ΕΙΣΗΓΗΣΗ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 9 & 10. Νεφογέννεση Είδη νφών. Δείκτης Νεφοκάλλυψης. (Σχόλια : Μικτή. Με παρατηρήσεις υπαίθρου, δορυφορικές εικόνες και έμφαση στην επίδραση του αναγλύφου). ΕΙΣΗΓΗΣΗ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 11 & 12. Βροχόμετρα και μέτρηση ύψους βροχής. Αρχές ανάλυσης κλιματικών σημάτων. (Σχόλια : Μικτή. Με πραγματικά δεδομένα από τα βροχόμετρα του εργαστηρίου και ανάλυση χρονοσειρών υψών βροχής). ΕΙΣΗΓΗΣΗ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 13. Βασική ανάλυση χάρτη επιφανείας. (Σχόλια : Με χρήση πραγματικών βαρομετρικών χαρτών επιφανείας). ΕΙΣΗΓΗΣΗ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 14 & 15. Υπολογισμός Γεωστροφικού Ανέμου & Εκτίμηση ανέμου τριβής σε χάρτες επιφανείας. (Σχόλια : Με χρήση πραγματικών βαρομετρικών χαρτών επιφανείας). ΕΙΣΗΓΗΣΗ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 16 & 17 14
Η θερμική ευστάθεια και η μεταφορά θερμότητας (convection). Αδιαβατικές μεταβολές στοιχείων ανοδικής ροής σε υδροστατικά στρωματωμένη ατμόσφαιρα. Η εξίσωση Poisson, η άνωση σε θερμικά στοιχεία (thermals). Έλεγχος συνθηκών θερμικής ευστάθειας στο εσωτερικό ρευστού σώματος. Σχόλια : Θεωρητική με επεξεργασία έτοιμων δεδομένων) & με χρήση ειδικού Λογισμικού). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. Άσκηση 18 Προσδιορισμός πεδίου ταχυτήτων ροής υπό Γεωστροφική Ισορροπία σε δεδομένο πεδίο πιέσεων. Εντοπισμός περιοχών οριζόντιας σύγκλισης-απόκλισης και η σχέση τους με την ανάπτυξη κατακόρυφων ροών σε στρωματωμένο ρευστό. (Σχόλια : Θεωρητική με επεξεργασία έτοιμων δεδομένων). ΕΙΣΗΓΗΤΕΣ : ΚΑΛΗΜΕΡΗΣ Α. 15
16
Θεματολόγιο ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Τομέα ΦΥΣΙΚΗΣ Περιβάλλοντος & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΝΟΤΗΤΑ - Γ Πληροφορικής 17
ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Περιβαλλοντικού ΛΟΓΙΣΜΙΚΟΥ Μάθημα 1 / Άσκηση 1 Συγγραφή επιστημονικού κειμένου στο MS Word. o Η διάταξη της σελίδας, ευθυγράμμιση κειμένου, κανόνες γραφής o Γραμματοσειρές, Μαθηματικά σύμβολα και Ειδικά Σύμβολα o Χρήση του Εξισωγράφου o Εισαγωγή εικόνας, γραφικών παραστάσεων και σχεδίαση γεωμετρικών αντικειμένων o Εισαγωγή πίνακα και μορφοποίηση κελιών Μάθημα 2 / Άσκηση 2 Μαθηματικοί χειρισμοί αριθμητικών δεδομένων στο MS Excel. o Οι βασικοί τύποι αριθμητικών δεδομένων (.dat,.csv,.xls,.txt) o Εισαγωγή δεδομένων από εξωτερικές πηγές. o Το λογιστικό φύλλο του excel και η διαμόρφωση πινάκων. o Βασικοί Μαθηματικοί και Στατιστικοί χειρισμοί στο Excel. o Συναρτήσεις του Excel και άλγεβρα στηλών. Μάθημα 3 / Άσκηση 3 Επεξεργασία και σχεδίαση αριθμητικών δεδομένων και χρονοσειρών. o Εισαγωγή αριθμητικών δεδομένων και χρονοσειρών με το λογισμικό Grapher. o Απεικόνιση χρονοσειρών και γραφικές παραστάσεις δεδομένων. Τα αντικείμενα σχεδίασης του Grapher. Μορφοποίηση συμβόλων, αξόνων, γραμμών, χαρακτήρων, μονάδων. o Εφαρμογές σε γραφικές παραστάσεις απλών χρονοσειρών. o Πολλαπλές γραφικές παραστάσεις σε κοινό σύστημα συντεταγμένων. o Εφαρμογές σε γραφικές παραστάσεις σύγχρονων χρονοσειρών. Μαθημα 4 / Άσκηση 4 Συναρτήσεις και οι γραφικές τους παραστάσεις. o Γραφικές παραστάσεις συναρτήσεων και συντακτικοί κανόνες στον Grapher. o Εφαρμογή : Τριγωνομετρικές συναρτήσεις, αθροίσματα κυμάνσεων και εισαγωγή λευκού θορύβου. o Φαινόμενες γραφικές παραστάσεις συναρτήσεων και ο ρόλος της μονοτονίας. o Εισαγωγή γραφημάτων του Grapher σε κείμενα του Word. Μάθημα 5 / Άσκηση 5 Μετασχηματισμοί αριθμητικών δεδομένων, στατιστική και άλγεβρα στηλών. o Άλγεβρα στηλών στο Grapher. o Εφαρμογή 1 : Μετασχηματισμοί στηλών χρόνου (από πραγματικό σε δεκαδικό χρόνο). o Εφαρμογή 2 : Υπολογισμοί μέσω άλγεβρας στηλών (υπολογισμός Αιολικού δυναμικού). o Εφαρμογή 3 : Απλοί στατιστικοί χειρισμοί με το Grapher (μέση τιμή, τυπική απόκλιση). o Εφαρμογή 4 : Ραβδογράμματα σχετικών συχνοτήτων στον Grapher. 18
Μάθημα 6 / Άσκηση 6 Απεικονίσεις αριθμητικών δεδομένων και χρονοσειρών σε πολικό σύστημα συντεταγμένων. o Πολικά διαγράμματα και ροδογράμματα στον Grapher. o Εφαρμογή 1 : Πολικό διάγραμμα ταχυτήτων ανέμου. o Εφαρμογή 2 : Ροδόγραμμα ταχυτήτων ανέμου. o Εφαρμογή 3 : Ροδόγραμμα Αιολικής Ενέργειας. Μάθημα 7 / Άσκηση 7 Απεικόνιση αριθμητικών πεδίων. o Χρονοσειρές και Πεδία. o Χάρτες πεδίων και ισοσταθμικές καμπύλες. o Αριθμητικά αρχεία πεδίων και εισαγωγή δεδομένων στο Surfer. o Η κατασκευή του αρχείου πλέγματος και η απεικόνισή του σε χάρτη. o Μορφοποίηση χαρτών. Ισοδιάσταση ισοσταθμικών καμπυλών, μορφοποίηση γραμμών. Μάθημα 8 / Άσκηση 8 Χάρτες πεδίων και τεχνικές απεικόνισης. o Ψευδοχρωματική απεικόνιση πεδίου. o Τρισδιάστατη απεικόνιση πεδίου. o Εφαρμογή 1 : πεδίο πυκνότητας ισχύος ακτινοβολίας κεραίας κινητής τηλεφωνίας. o Χωρική κατανομή παρατηρούμενων σημείων και διακριτική ικανότητα απεικόνισης. Μάθημα 9 / Άσκηση 9 Χάρτες πεδίων και εφαρμογές. o Εφαρμογή 2 : πεδίο συγκέντρωσης αέριου ρύπου, με ισόπυκνες καμπύλες, ψευδοχρωματική απεικόνιση και τρισδιάστατη απεικόνιση. o Εφαρμογή 3 : πεδίο μεταβολής (ανωμαλίας) βροχόπτωσης σε μια περιοχή, με ισόπυκνες καμπύλες, ψευδοχρωματική απεικόνιση και τρισδιάστατη απεικόνιση. Μάθημα 10 / Άκσηση 10 Η κλίση (βαθμίδα) αριθμητικού πεδίου. o Η βαθμίδα (gradient) πεδίου και η φυσική της σημασία. o Εύρεση του διανύσματος gradient αριθμητικού πεδίου μέσω του Surfer. o Εφαρμογή : Εύρεση βαροβαθμίδας σε διάφορα σημεία πεδίου πίεσης. Μάθημα 11 / Άσκηση 11 Απλές μέθοδοι Αριθμητικής Παραγώγισης και Ολοκλήρωσης. o Προσεγγιστική εύρεση ρυθμού μεταβολής (παραγώγου) μέσω πεπερασμένων διαφορών πρώτης τάξης, με άλγεβρα στηλών στον Grapher. o Εφαρμογή 1 : Χρονικός ρυθμός μεταβολής πληθυσμού από παρατηρήσεις. o Εφαρμογή 2 : Χωρικός ρυθμός μεταβολής θερμοκρασίας από παρατηρήσεις. 19
Μάθημα 12 / Άσκηση 12 Απλές μέθοδοι Αριθμητικής Ολοκλήρωσης. o Αριθμητική ολοκλήρωση με κανόνα παραλληλογράμμου με άλγεβρα στηλών στον Grapher. o Εφαρμογή 1 : Υπολογισμός απολαβής Ηλιακής Ενέργειας απο μετρήσεις πυκνότητας ισχύος του Ηλιακού φωτός σε επίπεδη επιφάνεια. o Εφαρμογή 2 : Υπολογισμός Αιολικής Ενέργειας απο παρατηρήσεις Μετεωρολογικών ιστών. Μάθημα 13 / Άσκηση 13 Εφαρμογές Μεθόδου Ελαχίστων τετραγώνων. o Πολυωνυμική προσέγγιση ελαχίστων τετραγώνων στον Grapher. o Εφαρμογή 1 : Μαθηματική περιγραφή του παρατηρούμενου εβδομαδιαίου ρυθμού μεταβολής πληθυσμού σε οικοσύστημα. o Γραμμικές τάσεις και στατιστική σημαντικότητα με το λογισμικό Origin. o Εφαρμογή 2 : Ανίχνευση γραμμικών κλιματικών τάσεων σε βροχοσειρά και έλεγχος στατιστικής σημαντικότητας. ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ Άσκηση 1 Εισαγωγή στον προγραμματισμό Προγραμματισμός με την χρήση μεταβλητών Προγραμματισμός εισαγωγής/προβολής δεδομένων Άσκηση 2 Δημιουργία εντολών (Functions) o Δημιουργία εντολής υπολογισμού εμβαδού τραπεζίου o Δημιουργία εντολής διαμορφωμένης εκτύπωσης δεδομένων o Δημιουργία προγράμματος υπολογισμού αθροίσματος δυο εμβαδών τραπεζίων Άσκηση 3 Λογικές εντολές ελέγχου (if-then) o Δημιουργία εντολής υπολογισμού μέγιστου μεταξύ δυο αριθμών o Δημιουργία εντολής υπολογισμού ελάχιστου μεταξύ τριών αριθμών o Δημιουργία εντολής υπολογισμού ρίζας η οποία θα επιστρέφει μιγαδικό αριθμό (string) σε περίπτωση που ο αριθμός εισόδου είναι αρνητικός 20
Άσκηση 4 Βρόγχοι (for...,while) o Εισαγωγή ν αριθμητικών δεδομένων για τον υπολογισμό αθροίσματος o Εισαγωγή ν αριθμητικών δεδομένων για τον υπολογισμό μέσου όρου o Υπολογισμός συνολικού εμβαδού με την χρήση της συνάρτησης υπολογισμού εμβαδού τραπεζίου Άσκηση 5 Πρόγραμμα αριθμητικού υπολογισμού ορισμένου ολοκληρώματος. Άσκηση 6 Πίνακες. Κατασκευή προγράμματος για o Εισαγωγή αριθμητικών δεδομένων σε έναν μονοδιάστατο πίνακα o Προβολή όλων των δεδομένων o Υπολογισμός του συνολικού αθροίσματος των δεδομένων Άσκηση 7 Πίνακες. Κατασκευή προγράμματος για o Μεταβολή δεδομένων σε μια συγκεκριμένη θέση του πίνακα o Πολλαπλασιασμός των δεδομένων με σταθερά o Υπολογισμό του εμβαδού χώρου που ορίζεται από τα δεδομένα. Άσκηση 8 Power Point Άσκηση 9 Αριθμητική επίλυση εξίσωσης (με την μέθοδο Newton-Raphson). Άσκηση 10 Πρόγραμμα προσομοίωσης απλού calculator Άσκηση 11 Επαναληπτική άσκηση : Χειρισμοί δεδομένων και απλές αριθμητικές διαδικασίες Πρόγραμμα υπολογισμού χρονικών μέσων τιμών, τυπικής απόκλισης δεδομένων χρονοσειράς ανέμου και υπολογισμού παροχής Αιολικής ενέργειας με χρήση πραγματικών δεδομένων από τους σταθμούς του εργαστηρίου Φυσικής περιβάλλοντος Άσκηση 12 Επαναληπτική άσκηση : Χειρισμοί δεδομένων και απλές αριθμητικές διαδικασίες Πρόγραμμα υπολογισμού προσλαμβανόμενης Ηλιακής ενέργειας κατά την διάρκεια μιας ημέρας, με χρήση πραγματικών δεδομένων από τους σταθμούς του εργαστηρίου Φυσικής περιβάλλοντος. 21
ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΒΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Άσκηση 1 Εισαγωγή στην Access Άσκηση 2 Δημιουργία απλής βάσης δεδομένων με έναν πίνακα Εισαγωγή στα ερωτήματα Άσκηση 3 Δημιουργία βάσης δεδομένων με δυο διασυνδεμένους πίνακες Ερωτήματα ιεραρχικών πινάκων Άσκηση 4 Δημιουργία βάσης δεδομένων με τρεις διασυνδεμένους πίνακες Εφαρμογή πολύπλοκων ερωτημάτων Άσκηση 5 Δημιουργία βάσης δεδομένων διαχείρισης κτηματολογίου Ερωτήματα παρουσίασης δεδομένων Άσκηση 6 Δημιουργία βάσης δεδομένων διαχείρισης Μετεωρολογικών/Κλιματολογικών δεδομένων Διαδικασίες εισαγωγής δεδομένων από εξωτερικές πηγές Άσκηση 7...Συνέχεια προηγούμενης άσκησης Ερωτήματα υπολογισμού αριθμητικής ανάλυσης Ερωτήματα υπολογισμού συνοπτικών αριθμητικών αποτελεσμάτων Άσκηση 8...Συνέχεια της προηγούμενης άσκησης Ερωτήματα αλλαγής/διαγραφής δεδομένων και παραγωγής πινάκων Ερωτήματα Μαθηματικής διαμόρφωσης δεδομένων Άσκηση 9...Συνέχεια της προηγούμενης άσκησης Παραδείγματα απεικόνισης δεδομένων Άσκηση 10...Συνέχεια της προηγούμενης άσκησης Δημιουργία ηλεκτρονικών φορμών διαχείρισης της βάσης δεδομένων Δημιουργία ηλεκτρονικών φορμών εκτύπωσης αποτελεσμάτων 22
Άσκηση 11 Επαναληπτική άσκηση Άσκηση 12 Επαναληπτική άσκηση Υπό διαμόρφωση. ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΤΕΧΝΙΚΟ ΣΧΕΔΙΟ CAD Υπό διαμόρφωση. ΘΕΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ & ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ 23