Un possibile modello di «progetto di relazione»      

In the matter of Physics, the first lessons should contain nothing but what is experimental and interesting to see. A pretty experiment is in itself often more valuable then twenty formulae extracted from our minds.
                                                           
   A.Einstein

1. TITOLO DELL'ESPERIMENTO (conciso e riassuntivo)

 

Conferma empirica dell'ipotesi di correlazione esistente tra le due grandezze fisiche "forza" applicata F e "allungamento" x subito da una molla nell'ambito di un modello, di tipo particellare, precedentemente formulato. 

 

2. PROGETTO O SCOPO DELL'ESPERIMENTO (indicazione sintetica del modo in cui si intende procedere)

Per confermare empiricamente l'ipotesi di proporzionalità diretta espressa formalmente dalla legge di Robert Hooke si deve elaborare inizialmente un modello teorico del fenomeno (eventualmente desunta da una parte "teorica" del corso di fisica nel cui contesto l'esercitazione di laboratorio si colloca. Successivamente, per realizzare l'aspetto sperimentale si può utilizzare un corpo elastico in grado di deformarsi se sollecitato da una forza traente applicata ad un suo estremo. Serviranno a questo scopo un dinamometro per misurare le differenti forze che via via saranno applicate al corpo e un'asta metrica in grado di misurare gli allungamenti subiti dal medesimo corpo. Poiché l'ipotesi correlante afferma la proporzionalità diretta tra sollecitazione applicata ed entità della deformazione subita (Hooke la enunciò nella forma "ut tensio sic vis"), concettualmente sarà facile controllare la validità della correlazione, effettuando il rapporto tra le due grandezze fisiche e verificando se tale rapporto rimane costante al variare contemporaneo di entrambe. 
Se in linea di principio il procedimento è semplice, occorre tuttavia avere molta cura nel definire in primo luogo le linee metodologiche secondo le quali avviare l'attività empirica di laboratorio volta concretamente a utilizzare il "metodo sperimentale" in una situazione semplice ma ben definita. In secondo luogo, è necessario misurare le due grandezze F e x con cura, nonché di stimare le relative incertezze allo scopo di poter dare alla fine un giudizio di più o meno validità. Durante l'esperimento si deve controllare che la lunghezza della molla deformata non superi il suo limite di elasticità: se così fosse, una volta deformata eccessivamente la molla elicoidale, la proporzionalità diretta tra F ed x subirebbe una forte caduta di efficacia con il risultato di inficiare la validità della legge di Hooke.
3. SCHEMA (disegno illustrativo del montaggio dell'apparecchiatura)
4. STRUMENTI E MATERIALI ADOPERATI (descrizione sintetica con indicazione obbligatoria delle principali caratteristiche fisiche degli apparecchi di misura, come la sensibilità S e la portata P dello strumento)

5. TABELLE DI DATI SPERIMENTALI RACCOLTI (con didascalie, unità di misura e indicazione delle incertezze assolute)

Acquisire i dati e tabularli con regolarità.

6. CALCOLI (elaborazione matematica dei dati e determinazione numerica dell'errore)
7. GRAFICI CARTESIANI (con didascalie, unità di misura, scale e segmentini degli errori intorno ai punti sperimentali)

8. CORPO DELLA RELAZIONE

Deve prevedere il confronto dei risultati delle analisi con le previsioni offerte dal modello e prevedere eventualmente una revisione del primo modello indotta dall'analisi dei risultati sperimentali. 

  • Obiettivo dell'esperimento (che cosa si vuole fare e a quale scopo)
  • Descrizione ed esecuzione dell'esperienza (brevi indicazioni circa il procedimento adoperato e le operazioni eseguite)
  • Raccolta ed elaborazione dei dati sperimentali (in opportune tabelle di dati, con calcoli matematici e la eventuale costruzione di grafici)
  • Presentazione del risultato dell'esperimento (può essere la "misurazione" diretta o indiretta di una grandezza fisica oppure la "conferma" 
           di una ipotesi di correlazione)
  • Discussione degli errori commessi (errori di tipo soggettivo, accidentale, sistematico che hanno potuto influenzare negativamente i risultati dell'esperimento)
  • Conclusioni dell'esperimento (discussione dei risultati e considerazioni critiche, con l'elencazione delle difficoltà incontrate e del giudizio del 
          raggiungimento o meno degli obiettivi preposti
  • La relazione deve contenere la descrizione delle operazioni di raccolta e di confronto dei risultati, la registrazione accurata di tutte le informazioni 
          via via rilevate sia dal punto di vista algebrico mediante tabelle di dati, sia dal punto di vista grafico mediante diagrammi cartesiani o istogrammi e,
         soprattutto, deve contenere la discussione del significato  e della validità dei risultati rispetto all'ipotesi di partenza
9. BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE (elencazione dei testi, manuali, saggi, enciclopedie, articoli di riviste e URL presenti in Internet)
     Scheda relativa ai criteri generali da seguire per la stesura di una relazione di laboratorio. >>

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