Metodologie informatiche per la chimica

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1 Metodologie informatiche per la chimica Dr. Sergio Brutti Vettori & Excel

2 Fogli di calcolo (spreadsheets) Un foglio di calcolo è un programma informatico che consente di effettuare operazioni algebriche, trigonometriche, statistiche o più complesse su insiemi discreti di dati (stringhe di dati). Questa è la visualizzazione classica di uno spreadsheet comune (Excel) In uno spreadsheet il dati possono essere inseriti uno alla volta nelle caselle del foglio stesso. Ogni casella (cella) è identificata da un indirizzo definito dal numero di riga e colonna corrispondente. Sul foglio un cursore mobile consente di selezionare le celle. Rigorosamente uno spreadsheet si definisce come uno spazio planare tassellato in forma discreta.

3 Definizioni base In ogni casella è possibile inserire: 1. Numeri (dati) 2. Testo e numeri (etichette) 3. Equazioni con rimandi a caselle contenenti numeri (dati dipendenti) equazione etichette Dati Cursore

4 Algebra di base I dati si inseriscono nelle celle tal quali I testi o tal quali o nel caso siano testi numerici preceduti da (apice) Una equazione è sempre introdotta da = E possibile correlare il contenuto di due o più celle-dati in una differente casella per mezzo di una equazione. equazione

5 Operazioni elementari Le caselle che contengono equazioni sono definite dipendenti dalle caselle dati (indipendenti o antecedenti) In una equazione: I dati delle caselle antecedenti sono richiamati mediante gli indirizzi delle caselle stesse che li contengono E possibile richiamare anche dati contenuti in caselle antecedenti ottenuti da altre equazioni Gli indirizzi delle caselle antecedenti sono sempre intervallati da simboli algebrici che configurano le relazioni matematiche che correlano i dati

6 Calcolo del modulo di un vettore Dato un vettore di equazione v 2 x 1 y 2 z Il valore del suo modulo sarà dato dalla seguente equazione v Un foglio excel che compie questa operazione potrà essere programmato come segue: B3 B4 B5 contengono le componenti (k) del vettore; C3 C4 C5 contengono i quadrati delle componenti es. formula in C3: =B3^2 D7 contiene la somma dei quadrati: = C3+C4+C5 C9 contiene il modulo del vettore: =D7^0.5

7 Calcolo del modulo di un vettore Lo stesso problema però può essere risolto con un solo step anche se in generale è sempre preferibile lasciare analiticamente separate le varie operazioni. In questo secondo caso il foglio excel èessere programmato come segue: B3 B4 B5 contengono le componenti (k) del vettore; C9 contiene il modulo del vettore: =(B3^2+B4^2+B5^2)^0.5 Tra i simboli matematici ci sono priorità di applicazione simili all algebra normale: Elevazione a potenza (^) prima di moltiplicazione/divisione (*/) prima di addizione/sottrazione (+-)

8 Regole di ingaggio: come scrivere un foglio excel In generale non ci sono regole particolari. Se un foglio è mal programmato non funziona. In generale bisogna ricordarsi sempre di: 1. Rispettare i formati corretti (algebra di excel); 2. Non dividere per 0 (errore #DIV0!); 3. Non costruire formule iterative (loop del tipo C3=V5 e V5=C3 errore avviso riferimento circolare); 4. Non eliminare caselle antecedenti ad altre (errore #RIF!) Le regole per costruire un buon foglio di lavoro (uno che se riapri il file tra 3 anni capisci subito cosa fa): 1. E sempre preferibile lasciare analiticamente separate le varie operazioni; 2. E sempre importante accompagnare ogni casella di dati alla sua descrizione o a colonna o a riga mediante una opportuna etichetta; 3. E importante nominare il file in modo comprensibile e significativo; 4. In lavori su più fogli in uno stesso file è importante nominare i fogli in modo comprensibile e significativo.

9 Regole di ingaggio: funzioni base Excel calcola automaticamente alcune formule base con algoritmi semplici. Essi vengono richiamati quando viene scritta una formula mediante un testo semplice. Grosse differenze nei nomi di queste funzioni esistono tra le varie versioni di excel e openexcel nelle varie lingue.. Facciamo un esempio La formula in C5 fa la somma di B2,B3 e B4. Quindi l equazione sarà =B2+B3+B4 I due punti : Analogamente posso scrivere =somma(b3,b4,b5) =somma(b3:b5) indicano B3 a B5 da Nelle versioni inglesi o americane di excel o openexcel dovrò scrivere: =sum(b3:b5)