Redazione del quaderno di laboratorio

Durante lo svolgimento di un esperimento `e utile documentare il lavoro svolto. Per mantenere un buon quaderno di laboratorio `e importante partire da alcune considerazioni.

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Esso rappresenta la sorgente primaria dei dati sperimentali. Va com-pilato durante le misure e deve poter essere riletto a distanza di tempo dalle stesse persone che partecipano all’esperimento; le annotazioni de-vono essere quindi chiare ed essenziali, cio`e eliminando il superfluo (ma all’inizio non `e facile distingere cosa lo sia e cosa non).

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Va compilato prima, durante e dopo la raccolta di dati. L’idea di “prima lavorare e poi scrivere” in genere non funziona. Tantomeno `e impen-sabile di compilarlo la sera (nella vita professionale in genere non ci si porta il logbook a casa) o il giorno dopo.

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Nel seguito daremo dei consigli su come gestire il logbook, assumen-do che esso possa contenere tutte le informazioni concernenti l’espe-rimento. Questo `e abbastanza vero per le esperienze didattiche. Nel mondo della ricerca invece gli esperimenti tendono ad essere complessi e i calcolatori svolgono un ruolo essenziale nell’acquisizione, archivia-zione e trattamento dei dati. Il logbook esiste ancora, ma esso rappre-senta soltanto la parte cartacea di una enorme massa di informazione dislocata su dischi di computer ed altri supporti di dati. Esso contie-ne allora soltanto informazioni molto gecontie-nerali, un numero progressivo che identifica l’insieme di misure effettuate e qualche annotazione dello sperimentatore.

Veniamo ora ad alcune raccomandazioni per una buona conduzione del log-book.

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Scegliere un quaderno tradizionale, a quadretti e possibilmente a fogli uniti, di formato DIN A4 (quello delle normali fotocopie che circolano in Europa) per poterne fotocopiare, all’occorrenza, delle parti nel modo pi`u efficiente ed economico.

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Numerare le pagine, in modo tale da poter fare dei rimandi.

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Prima di cominciare le misure annotare immediatamente data, ora e no-me dei partecipanti all’esperienza; riportare di nuovo l’ora prima di ogni nuova serie di misure.

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Indicare il titolo dell’esperienza (o, in generale, descrivere brevemente cosa si vuol misurare).

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Elencare il materiale a disposizione, eventualmente cercando di iden-tificare, attraverso il numero di matricola o in qualche altro modo, gli strumenti utilizzati. Questa accortezza pu`o essere utile sia per evitare di confondere due strumenti dello stesso tipo (ma che possono differire leggeremente in calibrazione) che nell’eventualit`a che si debba tornare in laboratorio per completare una esperienza.

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Aggiungere eventualmente uno schizzo dell’apparato con sopra i vari simboli utilizzati. Pur senza essere abili come Leonardo, spesso anche un disegno non necessariamente artistico, ma con dei simboli inequivo-cabili, pu`o essere pi`u utile di tante parole.

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Riportare i dati originali direttamente sul quaderno a penna (ovvero in

modo indelebile) e mai su foglietti volanti. Naturalmente all’inizio non

`e facile convincere gli studenti, abituati al concetto di “brutta” e “bella”, seguire questa regola. I motivi di quella che alla prima esercitazione pu`o sembrare una tortura sono:

Grandezza misurata Modello

A B C D

Condizioni della prova

Massa vettura provata (kg) 1337 1139 1087

-Temperatura (Z C) 26 23 17 19 Pressione atmosferica (mb) 1022 1030 1033 1017 Umidit`a relativa (%) 52 38 78 48 Vento (m/s) 0.7-1.8 0-0.3 ›,4 1.2-1.7 Densit`a carburante (g/l) 750 746 742 740 Prestazioni Velocit`a massima (km/h) 186.211 187.325 166.363 198.269 (dichiarata) (187) (188) (170) (198) Consumo a 90 km/h (km/l) 15.4 20.1 17.8 15.1 (dichiarato) (16.4) (20.8) (20.8) (15.8) Consumo a 120 km/h (km/l) 12.3 13.7 13.4 11.6 (dichiarato) (12.2) (16.1) (14.7) (12.7)

Tabella 3.1: Dati di prove di autovetture (da “Quattroruote”, Novembre 1995).

– trascrivere dalle minute alla bella copia `e una perdita di tempo; `e

preferibile dedicare il tempo a disposizione per altre misure, per verifiche o per cominciare ad elaborare i dati;

– si possono commettere errori di trascrizione;

– si rischia di essere selettivi, ovvero di eliminare dei valori che

sembrano inutili o “sbagliati”.

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L’unico uso consentito - e anche raccomandato - dei foglietti volanti `e per eseguire dei conti ripetitivi (ad esempio sui dati di una tabella). `

E per`o importante che sia riportata sul quaderno la formula utilizzata, eventualmente accompagnata da un esempio numerico, per essere sicuri dell’algoritmo utilizzato.

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Anche i grafici vanno incollati sul quaderno. `E raccomandabile aggiun-gere delle didascalie per ricordare da quali dati ogni grafico `e stato ri-cavato. `E anche opportuno mettere vicino alla tabella un rimando al-la pagina dove `e riportato il grafico, al fine di facilitare al-la rilettura del logbook.

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Registrare i valori delle grandezze che possono influenzare i risultati delle misure (ad esempio temperatura, umidit`a, etc.). La scelta di qua-li taqua-li fattori di influenza registrare dipende dalla conoscenza che lo sperimentatore ha delle grandezze da misurare. Ad esempio la tabella 3.1 mostra le prestazioni di alcune vetture secondo i test effettuati da un mensile. Confidando nell’esperienza dei tecnici si pu`o evincere che i dati meteorologici riportati abbiano un qualche effetto sulle prestazioni delle vetture (come esercizio si provi a pensare perch´e essi possono

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 2 2

Y

50505 spazio per altre elaborazioni 50505

(s) (cm) (cmY

)

50505 50505 50505

Tabella 3.2: Esempio di preparazione di una tabella del quaderno di laboratorio

fluenzare velocit`a massima e consumi). *** Dire da qualche parte che sarebbe meglio riscalare i valori ***

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Preparare subito delle tabelle su cui riportare i valori letti e le successive elaborazioni previste. Lasciare dello spazio per ulteriori colonne che potessero aggiungersi, come mostrato nell’esempio di tabella 3.2.

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Se in alcune colonne i valori sono tutti uguali `e preferibile non riportarli tutti in tabella. In questo modo ci si rende conto subito che un valore rimarr`a costante durante le misure (ad esempio la pressione atmosferi-ca in un esperimento di breve durata) esso pu`o essere indiatmosferi-cato a parte. Anche se era gi`a stata preparata una colonna si pu`o indicare mediante opportuni simboli che i valori che seguono sono tutti uguali (altrimenti per arrivare alla stessa conclusione si dovr`a scorrere, in fase di rilettura, l’intera colonna).

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Tutti i valori letti vanno registrati direttamente senza elaborazioni in-termedie (cambiamenti di scala, sottrazioni di tara, etc.). Qualora sia possibile, `e buona norma leggere il valore, riportarlo sul quaderno e ricontrollarlo sullo strumento.

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Se ci si accorge di aver commesso degli errori, sia nello scrivere un numero che un’intera serie di misure, `e preferibile non cancellare o bianchettare i valori “sbagliati”; fare semplicemente delle barre su di essi in modo che essi risultino ancora leggibili. Non `e raro infatti il caso di accorgersi in seguito che quello che si riteneva sbagliato era in verit`a giusto o che, comunque, questa potrebbe fornire delle indicazioni su un malfunzionamento dell’apparato o su un cattivo modo di procedere dello sperimentatore.

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Se proprio si rendesse necessario eseguire lavori in parallelo fra diversi membri del gruppo `e conveniente utilizzare fogli che poi andranno in-collati sul quaderno; questi devono essere considerati parte integrante del logbook e non semplici foglietti volanti.

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Nel caso di esercitazioni didattiche il quaderno di laboratorio contiene anche le successive elaborazioni. Esse devono ugualmente contenere informazioni sufficienti a facilitare la loro rilettura e la rielaborazione (in caso di dubbi): vi devono essere le formule utilizzate (ma non tutti i conti) e cos`ı via.

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Non `e raccomandabile dilungarsi in introduzioni teoriche sull’esperi-mento, a meno che questo non sia esplicitamente richiesto dal docente. Infatti esse, oltre che non aiutano a capire l’esperimento, sono un lavoro inutile e “rischioso” (in quanto si possono commettere errori concettuali che poi il docente non pu`o far finta di ignorare 50505).

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Alcune elaborazioni possono protrarsi per qualche settimana, accaval-landosi alle successive esperienze di laboratorio. A volte pu`o anche succedere che sia richiesto che una esperienza debba essere rielabora-ta, o ulteriormente analizzarielabora-ta, alla luce di nuove conoscenze teoriche, anche a distanza di mesi. `E quindi preferibile riportare esperienze ed elaborazioni in ordine cronologico, senza lasciare pagine bianche fra una esercitazione e l’altra. Avendo numerato le pagine `e facile fare dei rimandi in avanti e indietro.