Caderno de Dados

O que é um Caderno de Dados

Um Caderno de Dados é uma das ferramentas mais importantes de um Físico Experimental. Ele é o repositório de todas as informações importantes de um experimento.

Nele encontramos: tabelas de medições, configuração experimental (arranjo e descrição experimental), análise e resultados relevantes e uma conclusão.

No dia-a-dia de um físico experimental, ou um pesquisador experimental, o Caderno de Dados é um caderno físico dedicado a registrar essas informações. Ele é escrito no formato de diário contendo todas as informações do experimento.

No âmbito de FEP113 e FEP114

Nas disciplinas de Física Experimental I e II (FEP113 e FEP114, respectivamente), o Caderno de Dados funciona como um pré-relatório ou uma síntese, contendo uma estrutura bem definida com seções obrigatórias e conteúdos indispensáveis. Neste âmbito, o Caderno de Dados é usado para treinar a redação científica e argumentação, algo indipensável para a carreira acadêmica.

A partir de 2014 os Cadernos de Dados físicos foram substituídos por versões digitais hospedadas e editadas no Google Drive. Eles são documentos criados pelos professores e compartilhados com os alunos integrantes de cada grupo experimental. Na Figura 1 podemos ver um screenshot¹ do ambiente de edição e visualização do Caderno de Dados no Google Drive.

De modo geral, cada grupo tem 48h após o término do experimento para finalizar a seção referente ao experimento no documento. Nesse intervalo de tempo eles transformam as anotações iniciais tomadas durante a execução do experimento em um texto científico. Chamamos essa finalização de “entregar o Caderno de Dados”, no entanto notem que os alunos não precisam tomar nenhuma medida para “entregar”, apenas se preocupar em terminar as edições até o prazo correto.

Atenção: Atualmente, por conta do isolamento social, estamos trabalhando com prazos diferentes para a entrega dos Cadernos de Dados. Para saber qual o prazo de entrega de um determinado Caderno de Dados, visite a aba do experimento correspondente no Moodle da disciplina.

É importante notar também que chamamos de Caderno de Dados tanto o documento virtual (único para cada grupo durante o semestre) quanto a seção dentro deste documento referente ao experimento da semana vigente. Fica implícito pelo contexto qual dos dois estamos nos referindo.

Um bom Caderno de Dados é um ótimo esqueleto para a construção de um relatório experimental da disciplina. O esforço para tranformá-lo num bom relatório é mínimo.

No resto deste texto vamos focar no Caderno de Dados no âmbito das disciplinas FEP113 e FEP114.

A estrutura de um Caderno de Dados

Como dito anteriormente, o Caderno de Dados deve conter uma estrutura bem definida:

1. Cabeçalho
   1. Bloco Experimental - [OPCIONAL] Indentificação da troca de bloco experimental (que em FEP113 e FEP114 chamamos de ‘Experimentos’).
   2. Título do Experimento - Um título que descreva o que foi feito em uma única sentença.
   3. Data do experimento - Data na qual o experimento foi desenvolvido. Importante: Esta não é a data de conclusão do Caderno de Dados, e sim a data que o experimento foi realizado.
2. Conteúdo
   1. Objetivos - Descreve de maneira sucinta o objetivo do experimento. Deve ter 1 ou no máximo 2 parágrafos.
   2. Descrição Experimental - Deve conter um relato (em texto corrido e não tópicos) que descreva o aparato e configuração experimental, e o procedimento realizado. Utilize fotos, diagramas e esquemas. Esta seção pode ser dividida em duas: Arranjo Experimental, e Procedimento Experimental.
   3. Dados e Análise - Deve conter as medições realizadas no formato de tabela e gráfico. Todos os detalhes sobre a análise devem estar no texto desta seção, junto com os gráficos relevantes e contas. Por fim, os resultados devem ser apresentados no texto ou numa tabela.
   4. Conclusões - Faça o fechamento do seu texto aqui, cite novamente todos os resultados importantes e interprete-os.

Essa estrutura pode ser vista na prática no exemplo da Figura 2.

Conteúdos indispensáveis

Dentro das seções apropriadas, todo Caderno de Dados deve conter:

• Fotos, diagramas, e esquemas que ilustrem o arranjo ou procedimento experimental em detalhes.
• Dados brutos das medições realizadas no formato de tabelas e gráficos.
• Análises - Com os gráficos e contas necessárias para chegar nos…
• Resultados.

Quão detalhado deve ser o registro do Caderno de Dados?

O mais detalhado possível. Através dele, o leitor deve ser capaz de entender tudo o que foi feito e, se necessário, conseguir reproduzir o experimento para comparar os resultados.

Guia de estilo e formatação

Não existe uma regra de estilo para a contrução de um Caderno de Dados. Entretanto é importante gastar um tempo para tranformar o seu documento em algo mais bonito e legível. Uma vez que tenham decidido num estilo (fonte, tamanho, espaçamento, alinhamento, etc…) mantenham-o constante em todo o documento.

Os Cadernos de Dados compartilhados por mim já tem um estilo padrão que podem ser acessados e aplicados no menu correspondente. Cada Título simboliza um nível de seção do caderno, o que irá refletir na estrutura do sumário (elemento que discutiremos em detalhe em seguida).

Veja na Figura 3 esse menu e os Títulos principais e suas seções correspondentes.

Sumário

O sumário não uma faz parte de um Caderno de Dados físico, no entanto ele é indispensável em qualquer documento eletrônico longo por facilitar o acesso à seções específicas do documento. Para usá-lo basta clicar na seção de interesse que um pop-up aparecerá com o link para essa seção.

O sumário (quando habilitado pelo usuário) utiliza a estrutura criada pelos títulos no documento (Título 1, Título 2, …) para criar um índice de seções. Clicando no botão , que aparece quando o cursor está dentro do sumário, o usuário consegue atualizá-lo após fazer modificações no documento.

Veja um recorte de uma parte do sumário de um Caderno de Dados na Figura 4.

Note na Figura 4 que a estrutura do sumário é um reflexo do nível dos títulos (do menu estilos) empregados em cada seção.

Como dito anteriormente, o Caderno de Dados é um documento único para cada grupo no semestre, ficando cada vez mais longo (e pesado) conforme avançamos na disciplina. Isso faz com que o browser demore para carregá-lo completamente. No entanto, com auxílio do sumário, o aluno, professor, ou monitor pode pular para uma seção do documento sem que as páginas anteriores tenham que ser carregadas.

Por isso um sumário sempre atualizado não facilita apenas a vida dos alunos, mas a do professor e monitor também.

Figuras

Figuras tem uma formatação bem características em textos científicos.

1. Primeiramente, toda figura deve ser devidamente numerada na ordem que aparece no documento.
2. Em segundo lugar, toda figura deve ser sempre citada no corpo do texto.
3. Em terceiro lugar, toda figura deve estar centralizada na página.
4. Por fim, toda figura vem acompanhada de uma legenda (precedida pela numeração da figura) que a explique. A legenda sempre fica abaixo da figura e numca deve ser separada dela por quebra de página.

Quanto a legenda da figura, ela deve apresentar formatação diferente do corpo do texto. Em geral usamos um tamanho menor de fonte ou colocamos o texto em itálico (muitas vezes fazemos os dois). A identificação da figura com sua numeração pode vir ou não em itálico. Caso a figura seja um combinado de sub-figuras, cada sub-figura deve também ter sua explicação. Nesse caso as sub-figuras devem ser identíficadas (normalmente com letras mínusculas entre parênteses) ou por sua posição.

Caso a figura não seja de sua autoria, use a legenda para identificar a fonte.

Veja um exemplo de figura que resume tudo isso que explicamos no recorte da Figura 5. Nela podemos ver a figura sendo citada no texto (utilizando sua numeração) antes de aparecer. Vemos também a formatação da legenda com a explicação da figura toda e das duas sub-figuras separadamente, neste caso utilizando sua posição como identificador. Por fim a figura cita a fonte da segunda sub-figura.

Um tipo de figura específico muito usado em Física Experimental é o gráfico. Os gráficos da disciplina serão todos elaborados no Google Sheets (planilha eletrônica que pode ser criada, compartilhada e visualizada no Google Drive) ou no WebROOT (interface web, criada pelo Prof. Alexandre Suaide, de um programa do CERN que permite a criação de gráficos no estilo científico).

A partir da segunda aula de FEP113, os gráficos do Caderno de Dados devem ser feitos no WebROOT, no entanto, os gráficos no Google Sheets continuam úteis para a pré-análise ou acompanhamento das medições em tempo real.

Gráficos devem sempre ter:

1. Título do Gráfico
2. Título no eixo x com grandeza e unidade
3. Título no eixo y com grandeza e unidade
4. Legenda de pontos (quando temos mais de uma série)

O recorte da Figura 6 mostra um exemplo de um gráfico que satisfaz os itens 1-4.

Gráficos podem ser diretamente copiados da planilha do Google Sheets para o documento eletrônico no Google Docs como imagens, no entanto vocês devem selecionar sempre a opção colar sem vínculo, caso contrário uma mudança no gráfico ou na planilha de origem é refletida automaticamente na imagem, o que pode gerar erros e inconsitências.

Por fim, lembre sempre de nunca ligar pontos em um gráfico. Isso não é uma regra para a vida e sim para a disciplina, pois são poucos os casos onde ligar os pontos é recomendado.

Meta-observação: Note que este texto também segue estas mesmas regras de formatação para figuras.

Tabelas

Assim como as figuras, as tabelas tem uma formatação bem características em textos científicos.

1. Primeiramente, toda tabela deve ser devidamente numerada na ordem que aparece no documento.
2. Em segundo lugar, toda tabela deve ser sempre citada no corpo do texto.
3. Em terceiro lugar, toda tabela deve estar centralizada na página.
4. Em quarto lugar, toda tabela vem acompanhada de uma legenda (precedida pela numeração da tabela) que a explique. A legenda sempre fica acima da tabela e nunca deve ser separada dela por quebra de página.
5. Tabelas podem ficar grandes mas nunca devem cortadas por quebra de página, caso necessário coloque a tabela em uma página vazia ou, caso a tabela seja muito grande, edite-a para caber em uma única página.
6. Por fim, tente sempre utilizar cores para facilitar a leitura (utilizem paletas de cores com bom contraste entre a cor do texto e a cor de preenchimento da célula).

Note que os itens 1-3 são idênticos aos itens 1-3 da formatação de figuras. A diferença no item 4 se dá na posição da legenda: figuras tem legenda embaixo e as tabelas tem legenda em cima. A formatação da legenda (tamanho, tipagem, etc.) deve ser igual tanto para figuras quanto para tabelas.

Caso os dados da tabela não sejam de sua autoria, use a legenda para identificar a fonte. Isso é comum quando buscamos valores na literatura e os apresentamos na forma de tabela.

Veja um exemplo de tabela que resume tudo isso que explicamos no recorte da Figura 7. Repare que utilizamos para as diferentes séries a mesma cor que elas têm no gráfico (Figura 6), tornando coerente a representação de cada conjunto de dados nas diferentes mídias.

Note que a tabela da Figura 7 foi editada de modo a economizar espaço vertical, impedindo que a mesma se extenda por mais de uma página.

Tabelas podem ser diretamente copiadas da planilha do Google Sheets para o documento eletrônico no Google Docs, no entanto vocês devem selecionar sempre a opção colar sem vínculo, caso contrário uma mudança na planilha de origem é refletida automaticamente na tabela, o que pode gerar erros e inconsitências.

Por fim, lembre-se do recurso mesclar células para aproveitar um mesmo cabeçalho para mais de uma coluna.

Equações

Equações podem ser inseridas como imagens (mas não como figuras numeradas) ou diretamente pelo comando Inserir > Equação, na barra superior do editor (vide Figura 8). Elas devem ser inseridas e centralizadas numa quebra de linha.

Para aqueles que sabem escrever equações em LaTeX, o editor de equações do Google Docs interpreta os comandos e símbolos padrões, além disso, existem serviços como o latex2png que interpretam equações em LaTeX e criam imagens PNG.

Um fato importante sobre a formatação de equação que poucos percebem, mesmo depois de anos lendo livros técnicos e científicos, é que mesmo a equação estando em uma quebra de linha, ela segue as regras de pontuação usuais (como se fizesse parte da linha anterior). Veja na Figura 9 um exemplo disso num livro didático de Mecânica ClássicaMartin W. McCall, Classical Mechanics: From Newton to Einstein: A Modern Introduction, Second Edition (2011). John Wiley & Sons..

Assim como figuras e tabelas, toda equação deve ser numerada na ordem que aparecem no documento. Este número deve aparecer em parênteses na extrema direita da linha da equação. Um jeito de fazer isso é mudando o alinhamento da linha para esquerda e adicionando espaços entre a equação e o número.

Ao contrário de figuras e tabelas, uma equação não precisa necessariamente ser citada no corpo do texto nem antes nem depois de aparecer. No entanto, todas as variáveis precisam ser descritas no corpo do texto, antes ou imediatamente depois da equação.

Um exemplo de equação inserida através do comando do Google Docs e que atende a todas essas especificações pode ser observado na Figura 10.

Macros no modelo de Caderno de Dados

Notas de rodapé