|
Home
I nostri suggerimenti
L’idea
iniziale è stata quella di inserire fra le esperienze del laboratorio di fisica una
misura che riguardasse il Sole, prendendo spunto dall’eclisse prevista per
l’estate 1999. Fra le tante possibili abbiamo scelto di seguire il moto annuo in
declinazione. Come tantissime altre esperienze si presta bene ad approfondire i concetti
della teoria della misura, ma è molto lunga. Questo è uno svantaggio, perché spesso i
ragazzi perdono spinta quando un lavoro si protrae troppo, ma è anche un pregio perché
da’ l’idea di un lavoro vero, che non può esaurirsi, come le esperienze
didattiche, nello spazio dei 100 minuti disponibili in laboratorio. Si trattava quindi di
realizzare un quadrante solare col quale iniziare a misurare le altezze alla culminazione.
Per verificare la possibilità di costruire un sestante con materiale a
disposizione, abbiamo utilizzato come goniometro, una cordella metrica in acciaio lunga 1
metro e con sensibilità di 0,001 m (1 mm), acquistata in precedenza, per misure di
lunghezza. Le caratteristiche dell’acciaio hanno permesso di incurvare la lamina
metrica senza che essa si sia deformata in maniera permanente o abbia assunto deformazioni
disomogenee. Al contrario hanno aiutato la sua disposizione lungo un quarto di
circonferenza di lunghezza pari a 900 mm. Non disponendo di legname o pannelli di altro
materiale sagomabile abbiamo utilizzato una lavagna magnetica per esperienze di meccanica,
posizionando vicino all’angolo alto a sinistra un porta fulcro magnetico (in
sostituzione di un più nobile chiodo impossibile meta delle nostre più alte aspirazioni
vuoi per economicità funzionalità, sostituibilità e dotato di enorme evidenza didattica
della sua funzione; purtroppo vietatissimo il tentare di conficcarlo su di una lavagna
magnetica)!
Posizionato il piano della lavagna magnetica il più perpendicolare
possibile al suolo da questo fulcro abbiamo lasciato pendere una corda di lunghezza
opportuna con un gesso all’estremità e dalla posizione di riposo di questo strano
pendolo abbiamo tracciato sul piano della lavagna magnetica un quarto di circonferenza con
centro nel fulcro e raggio pari a
Poi abbiamo posizionato la lamina metrica, di
coltello lungo il quarto di circonferenza così tracciato, con la parte tarata rivolta
verso il cielo e lo zero coincidente con la posizione di riposo del pendolo corda gesso, e
tenuto curvo da alcuni blocchi magnetici, realizzando così un quarto di circonferenza
dove la posizione dei centimetri corrispondeva ai gradi e i millimetri ai decimi di grado.
Abbiamo tolto la corda con gesso e al suo posto abbiamo infulcrato un provvidenziale tubo
in rame per dilatazioni termiche, lungo 57 cm e diametro interno di 0,6 cm. Il fulcro
passava per due fori coassiali ben perpendicolari all’asse longitudinale del tubo
stesso e posizionati ad alcuni centimetri da una estremità. Così posizionato il tubo
poteva ruotare e mantenersi sempre a circa due cm dalla scala usata per la misura degli
angoli; quindi lo abbiamo usato come guida di luce per incanalare la luce del sole e
proiettarla sulla scala graduata; previo affumicamento del suo interno (con fumo di
candela) onde ridurre al minimo i raggi luminosi di rimbalzo (soprattutto in uscita) e
dopo averlo dotato di un ombrello di cartone (nella parte più vicina alla scala graduata)
per meglio evidenziare la luminosità dei raggi solari in uscita in una zona d’ombra.
Il problema di questo strumento era quello di non essere facilmente
trasportabile lontano dal laboratorio, mentre le ore di lezione delle due prime, le
disponibilità del laboratorio e dei docenti di fisica finivano col non coincidere mai con
il mezzodì.
Abbiamo quindi ripiegato su tempi disponibili nelle ore di teoria e
quindi su un quadrante molto più piccolo, più maneggevole, " a prova di
studente", ma naturalmente con una sensibilità inferiore di un ordine di grandezza.
Il lavoro è stato proposto parallelamente in due classi prime, che però hanno reagito in
maniera abbastanza diversa.
Tempi previsti.
Per la prova erano previste:
- circa tre ore per l’introduzione storica, i richiami di astronomia di posizione e
la discussione dello strumento.
- altre tre ore alla conclusione del lavoro per raccogliere i risultati e commentarli.
Questi tempi si sono rivelati largamente insufficienti per le discussioni spontaneamente
sorte nel controllo reciproco della ragionevolezza delle misure (se otto giorni fa io
avevo misurato x, è possibile che tu trovi y? ); per i tempi tecnici di correzione e
discussione degli elaborati e dei grafici e per gli interessi che i ragazzi hanno mostrato
a proposito di argomenti collaterali che non è sempre didatticamente positivo ignorare
anche se "a scapito del programma".
Enrica Baiada baiada@bellquel.bo.cnr.it
Mauro Baldazzi
|
