Il moto uniformemente accelerato Introduzione L' esperienza consiste nello studio del moto rettilineo uniformemente accelerato di un carrello di massa M posto su una guidovia a cuscino d'aria. L'utilizzo di un sistema a cuscino d' aria riduce considerevolmente l'attrito radente che si avrebbe altrimenti nel contatto guidovia-carrello. Sul carrello agisce una forza costante, la tensione del filo che, passando su una carrucola, collega il carrello alla massa trainante m. La massa della carrucola e quella del filo sono trascurabili e il filo è inestensibile. Obiettivi: 1) 2) verificare che il moto del carrello sottoposto ad una forza costante è uniformemente accelerato; misurare l'accelerazione. Richiami teorici Esponi gli aspetti teorici significativi per interpretare il fenomeno e per elaborare i dati. _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ Descrizione Parte in laboratorio e filmato. _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ Dati Nella seguente tabella vengono riportate le posizioni del carrello in tredici istanti successivi. Il tempo è espresso come numero di fotogrammi trascorsi dall'inizio del filmato che è stato realizzato alla velocità di 25 fotogrammi al secondo. Grandezza Unità di misura 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Tempo t N° di fotogrammi 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Posizione s mm 910 900 880 850 810 760 700 630 550 460 360 250 130 Elaborazione dati. Nella terza colonna esprimi il tempo in secondi. Nella quarta colonna valuta gli intervalli di tempo tra due istanti successivi. Nella quinta colonna calcola gli spazi percorsi come differenza tra due posizioni successive. Nella sesta colonna calcola la velocità media negli intervalli di tempo precedentemente individuati. La velocità media in un intervallo di tempo verrà considerata uguale alla velocità istantanea nell'istante centrale. Riporta tali istanti nella settima colonna. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 12 Tempo Posizione Tempo t N° di fotogrammi 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 s mm 910 900 880 850 810 760 700 630 550 460 360 250 130 t secondi ... ... ... Intervallo di tempo ∆t secondi t1-t0 t2-t1 t3-t2 ... ... ... Spazio percorso ∆s mm s0-s1 s1-s2 s2-s3 ... ... ... Velocità Tempo* v mm/s ∆𝑠/∆𝑡 ... ... ... t secondi (t1+t0)/2 (t2+t1)/2 (t3+t2)/2 ... ... ... Con i dati delle ultime due colonne si costruisce un grafico v-t. Analizza il grafico v-t. _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ Dal grafico ricava il valore dell'accelerazione (spiega i passaggi). _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________ Quesito In questo esperimento il sistema carrello più massa trainante può essere considerato come un unico corpo. Quale forza agisce su questo sistema ? Qual è la sua accelerazione? Quale forza agisce sul carrello? Qual è la sua accelerazione? Quali forze agiscono sulla massa trainante? Qual è la sua accelerazione? _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________