ArsTeXnica, Numero 4, Ottobre 2007 - GuIT - Scuola Superiore Sant ...

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ArsT EXnica Nº 4, Ottobre 2007PSTricks: applicazioni didattiche Ne quidem Nemmeno aetas la generazione suorum dei suoi usitatum, abituale, virorum degli uomini aliqua una nostris temporibus nei nostri tempi omisit tralasciò quamquam sebbene posteris ai posteri magna grande supergressa est superò parvis alle piccole tradere, di affidare, clarorum, illustri, et e ignorantiam l’ignoranza ac e facta le opere nobilis nobile vitium il vizio magnis alle grandi recti del bene et e incuriosa incurante antiquitus anticamente et e mores i costumi quotiens ogni volta che virtus virtù commune comune vicit vinse civitatibus, città, invidiam. l’invidia. ac e Figura 6: Tacito: Vita di Agricola, con traduzione interlineare to, sono molto incoraggianti e spero ci potranno essere ulteriori sviluppi nel futuro. Purtroppo, come osserva Peter Flynn in Formatting Information, Silmaril Consultants, «Molti sono diventati “Drogati del Word Processing” e non scrivono documenti, li disegnano, quasi nello stesso modo in cui un bambino di tre anni, in età prescolare, potrebbe fingere di “scrivere” una storia, mentre sta solo creando una sequenza di simboli con un blocco di carta e una scatola di pennarelli». Tentare di passare l’idea che bisognerebbe innanzitutto preoccuparsi di scrivere un documento, piuttosto che perdere una gran parte del tempo a fare un editing casuale e a “giocare con il mouse”, è un compito arduo e impegnativo e spesso i vincoli imposti dal “sistema L ATEX” sono mal sopportati se non detestati. Recentemente ho avuto uno scambio epistolare con uno studente impegnato a scrivere la propria tesi: aveva utilizzato la classe toptesi e non riusciva a mandare giù il fatto che, dopo tutta la fatica fatta, non riusciva a ingrandire i caratteri come voleva, in modo da guadagnare qualche pagina! In ogni caso mi auguro di avere contribuito a dif- 50 fondere la convinzione che fare qualcosa per estendere l’interesse per i documenti ben fatti è ancora possibile, anche nella scuola media superiore. Riferimenti bibliografici Battaia, L. (2005). «Triangoli, PSTricks e Cabri». Disponibile su www.batmath.it/latex/ pdfs/costr_tri.pdf. — (2007a). «Apollonio, inversioni e PSTricks». Disponibile su www.batmath.it/latex/pdfs/ apollonio_pst.pdf. — (2007b). «Il porisma di Steiner». Disponibile su www.batmath.it/latex/pdfs/steiner.pdf. Beccari, C. (2005). «La classe toptesi». Disponibile su ctan macros/latex/contrib/ toptesi. Grahn, A. (2007). «The animate package». Disponibile su ctan macros/latex/contrib/ animate. Kolb, H.-P. e Thiersch, C. (2006(?)). «The gb4e and cgloss4e packages». Disponibile su ctan macros/latex/contrib/gb4e. Niesprachk, R. e Gässlein, H. (2006). «The pst-pdf package». Disponibile su ctan graphics/pstricks/contrib/pst-pdf. Rodriguez, D. (2005). «The pst-eucl package». Disponibile su ctan graphics/pstricks/ contrib/pst-eucl. Tantau, T. (2006). «The TikZ and pgf packages». Disponibile su ctan graphics/pgf. Van Zandt, T. (2003). «PSTricks: Postscript macros for generic TEX». Disponibile su ctan graphics/pstricks/base/generic. ⊲ Luciano Battaia Liceo S. “Grigoletti” - Pordenone batmath@gmail.com
Sommario Illustrazioni tridimensionali con Sketch/L ATEX/PSTricks/Tikz nella didattica della Dinamica del Volo In questo articolo viene mostrato come sia possibile utilizzare le potenzialità di L ATEX e dei pacchetti PSTricks e Tikz nella produzione di illustrazioni avanzate. La creazione di disegni che rappresentino delle scene tridimensionali con indicazioni di contenuto scientifico è di fatto possibile con L ATEX. L’autore mostra in che modo si riesca a manipolare e disporre oggetti tridimensionali in una scena con il programma Sketch di Eugene Ressler ed il suo intuitivo linguaggio di scripting, ottenendo un’output sotto forma di comandi PSTricks o Tikz. Il metodo di lavoro proposto permette di superare le limitazioni che gli utenti di un pacchetto come PSTricks, che pure possiede funzionalità di disegno tridimensionale relativamente avanzate, incontrano ogni qual volta si accingono a voler disegnare e manipolare scene tridimensionali contenenti oggetti non semplici e non primitivi. La didattica di una materia ingegneristica come la Dinamica del Volo è un campo in cui l’autore opera ed al quale si riferiscono gli esempi concreti riportati nell’articolo. Abstract This article shows how the combination of L ATEX with the package PSTricks or with Tikz can be used to produce advanced, nice-looking illustrations. As a matter of fact, the creation of drawings representing three-dimensional scenes with scientific or non-trivial annotations is possible with L ATEX. One of the goals of the article is introducing the program Sketch, by Eugene Ressler, and how one can manipulate and put in place objects in a three-dimensional scene by means of its intuitive scripting language. The output of Sketch is a set of PSTricks or Tikz commands that might be included by a master L ATEX document to produce the final picture. The technique proposed here enables to go over the limitations encountered by PSTricks or Tikz users when it comes to representing non-trivial three-dimensional scenes. As a teacher of engineering subjects related to Flight Dynamics, I have reported some concrete examples that may help to better understand the potential of Sketch and of the workflow proposed in the article. A. De Marco 51 1 Introduzione Il titolo dell’articolo non tragga in inganno il lettore: non si vuole esporre un argomento di nicchia. Piuttosto si intende trattare un problema che si presenta nei settori più svariati dell’ingegneria e delle scienze, quello della creazione di buone illustrazioni tridimensionali ad alto contenuto tecnico. L’approccio è quello di presentare dei casi studio basati su esperienze reali, fornendone i particolari implementativi, anziché impostare una discussione che replicherebbe quanto è già trattato nei riferimenti bibliografici. Introduciamo, per cominciare, il contesto in cui è nato gran parte del materiale di questa comunicazione. Al lettore basti sapere che l’oggetto di studio fondamentale della Dinamica del Volo atmosferico è l’evoluzione dei velivoli in un dato sistema di riferimento collegato alla Terra. Insieme al moto dell’aeroplano vengono studiati tutti quei fenomeni fisici che lo determinano. Tra questi ricoprono un’importanza particolare i fenomeni di natura aerodinamica ed ancor più il modo in cui essi dipendono dalla configurazione architettonica del velivolo e dalla condizione di volo. Da qui si comincia a comprendere la necessità in questo campo, e in particolare nella didattica di tali argomenti, di trovare modi efficaci di rappresentare dei concetti fisico-matematici legati al volo. L’esperienza dell’autore è che con l’ausilio di rappresentazioni tridimensionali ben curate l’esposizione di molti concetti si arricchisce in immediatezza visiva e diventa enormemente più efficace. Ciò è vero non solo nella didattica ma anche in comunicazioni di carattere squisitamente scientifico. La Figura 1 mostra un primo esempio di illustrazione utilizzata tipicamente nello studio della Dinamica del Volo per introdurre alcuni elementi di base. Qui si nota subito come la necessità di definire componenti di vettori – le componenti u, v e w della velocità ⃗ V del baricentro G, quelle p, q ed r della velocità angolare istantanea ⃗ Ω, le componenti X, Y , Z ed L, M, N delle risultanti delle forze e dei momenti esterni – lungo gli assi di un riferimento standard solidale al velivolo (riferimento degli assi velivolo o body-fixed frame) richiede naturalmente l’utilizzo di una rappresentazione tridimensionale. Un secondo esempio di illustrazione è riportato
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