Laboratorio di Fisica 31 Ottobre 2008 MOTO RETTILINEO

Laboratorio di Fisica, 31 Ottobre 2008. MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO MATERIALE UTILIZZATO: • • guida metallica, rotaia dove scorre il carrellino provvista di due rebbi dove inserirò la carrucola carrellino non semovente (50 g. ) marcatempo elettromagnetico, provvisto di un elettromagnete, un martelletto, che batte 50 volte al secondo(50 Hz. )e due rebbi. trasformatore da 220 V, con un’uscita da 6 V e una da 12 V • carta carbone • righello(sensibilità 1 mm) • scotch Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO • porta pesi • carrucola • filo Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO PREMESSA TEORICA: Per traiettoria si intende l’insieme di tutte le posizioni successive occupate da un corpo in movimento. Essa quindi non tiene conto di alcuna informazione temporale. L’accelerazione è la variazione della velocità di un corpo nell’unità di tempo. Il moto rettilineo in cui l’accelerazione è costante si chiama moto rettilineo uniformemente accelerato. Leggi dell’MRUA: a = costante V = V 0 + at legge tachimetrica, che ci permette di trovare la velocità con cui si muove un corpo. x = V 0 + at 2 legge oraria, che ci permette di trovare la posizione di un corpo in funzione dell’istante di tempo Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO Possiamo rappresentare le leggi dell’MRUA in un diagramma cartesiano. Ponendo il tempo in ascissa e lo spazio in ordinata otterremo un cronotopo, ossia un digramma che tiene conto delle informazioni spazio-temporali, chiamato diagramma orario (cfr. grafico 3). Il diagramma orario del moto rettilineo uniformemente accelerato ha come risultato una parabola. Ponendo invece il tempo in ascissa e la velocità in ordinata otteniamo un digramma tachimetrico (cfr. grafico 2). Il diagramma tachimetrico del moto rettilineo uniformemente accelerato ha come risultato una retta. Nel caso in cui la retta ottenuta sia decrescente si parla di decelerazione. Il carrellino ha un attrito volvente che è 100 v. più piccolo dell’attrito radente, caratteristico dei corpi che strisciano. Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO MONTAGGIO DELL’ESPERIENZA: 1. Posiziono la guida metallica sul banco, facendo attenzione che i rebbi del marcatempo siano in corrispondenza del taglio della guida. 2. Posiziono il carrellino sulla guida ad un estremo della guida, vicino al marcatempo. 3. Infilo la carrucola in posizione orizzontale negli appositi rebbi della guida. Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO MONTAGGIO DELL’ESPERIENZA 4. Prendo un filo, lungo poco più della guida stessa, lo lego ad un’estremità del carrellino e lo faccio inoltre passare sulla carrucola. 5. Lego inoltre il filo stesso, dopo averlo posizionato sulla carrucola, al porta pesi. 6. Taglio una striscia di carta carbone della stessa lunghezza della guida, la lego con dello scotch al carrellino, in modo che sia perfettamente perpendicolare allo stesso, e la faccio passare tra i rebbi del marcatempo, sotto il martelletto. Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO MONTAGGIO DELL’ESPERIENZA 7. Collego il trasformatore alla corrente. 8. Inserisco la presa a banana del trasformatore nell’apposita spina del marcatempo, lascio il portapesi e il carrellino parte. 9. Stacco la carta carbone e osservo i segni lasciati dal marcatempo. 10. Eliminando la parte iniziale e finale della carta, dove i pallini sono vicinissimi tra loro, divido il resto della carta in intervalli di 5 pallini in modo da creare sezioni che indicano lo spazio percorso dal carrellino in 0, 1 s. 11. Misuro a questo punto i frammenti trovati e inserisco i dati in tabella. Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO DATI E LORO ELABORAZIONE: Inserisco in tabella 1 i valori ottenuti. Nella prima colonna inserisco il valore dello spazio percorso dal carrellino in un decimo di secondo. Nella terza colonna inserisco il valore della velocità con cui si muove il carrellino e, nella quarta, la differenza tra le velocità. Inserisco invece nella quinta colonna l’accelerazione e infine nell’ultima colonna lo spostamento del carrellino, che corrisponde alla somma dei valori ottenuti nella prima colonna. Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO # Dx (cm) Dt (s) 1 1, 7 0, 1 17 1 2 2, 5 0, 1 25 1 80 20 4, 2 0, 1 3 3, 4 0, 1 34 1 90 20 7, 6 0, 1 4 4, 1 0, 1 41 1 70 20 11, 7 0, 1 5 4, 9 0, 1 49 1 80 20 16, 6 0, 1 6 5, 7 0, 1 57 1 80 20 22, 3 0, 1 7 6, 5 0, 1 65 1 80 20 28, 8 0, 1 8 7, 3 0, 1 73 1 80 20 36, 1 0, 1 V (cm/s) DV (cm/s) a (cm/s 2) x (cm) 1, 7 0, 1 Tabella 1 Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO Grafico 1 Grafico 2 Grafico 3 Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate

MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO CONCLUSIONE: Con questa esperienza ho dimostrato le leggi del moto rettilineo uniformemente accelerato perché nel diagramma tachimetrico ho ottenuto una retta, nel diagramma orario ho ottenuto una parabola e in quello accelerometrico una retta parallela all’asse x. L’accelerazione è di 80 cm/s 2, ottenuta facendo una media dei valori. Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate