Esercitazione di FISICA1
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Laboratorio di fisica Esercitazione pratica: Piano Inclinato Confronto tra “P parallela teorica” e “P parallela sperimentale” Classe IIIB Scientifico Tecnologico “E. Medi” Galatone a.s. 2008/2009 Realizzato da: Leonardo Greco e Pasquale Carratta Confronto tra “P parallela teorica” e “P parallela sperimentale” Cenni teorici Apparecchiature e strumenti Esercitazione pratica: Simulazione Descrizione Conclusioni Fine della presentazione Cenni teorici La forza peso del corpo (P) è un vettore che ha come componenti: 1. Forza peso parallela al piano inclinato 2. Forza peso perpendicolare al piano inclinato Apparecchiature e strumenti Dinamometro Corpo Piano inclinato con goniometro Dinamometro Il dinamometro è uno strumento per la misurazione del peso. La sua struttura è molto semplice poiché è costituito da una molla con una scala graduata in newton. Poiché secondo la legge di Hooke, la deformazione elastica di una molla è proporzionale alla forza applicata, una misura dell'allungamento x fornisce indirettamente una misura della forza F. Corpo In fisica, un corpo è una porzione di materia. Si consideri che il corpo è dotato di massa (inerziale, gravitazionale) e che di esso si può determinare la posizione, la velocità e in alcuni casi l'orientazione nello spazio, e come queste cambiano sotto l'azione delle forze ad esso applicate. Al concetto di posizione si associa il concetto di volume. Su quest'ultima proprietà si basa la definizione aristotelica di corpo: "Corpo è ciò che ha estensione in ogni direzione“. In questa esercitazione il corpo che deve essere utilizzato deve avere le seguenti proprietà: •gancio per il dinamometro; •scivolare sul piano. Piano inclinato con goniometro Il piano inclinato è uno dei primi sistemi fisici ad essere stato studiato da scienziati ellenistici e poi da Galileo Galilei. È la macchina più semplice: un piano ben levigato, per far sì che l'attrito sia trascurabile, che forma con l'orizzontale un angolo. Lungo tale piano si fa quindi scivolare un corpo, generalmente sferico, anch'esso ben levigato, e quindi effettuando misurazioni a vari angoli e con varie masse, si riesce a determinare il valore dell'accelerazione di gravità, ovvero quella grandezza che regola il moto dei corpi verso il centro della Terra. Galileo Galilei Nasce, il 15 febbraio 1564, a Pisa da nobile famiglia fiorentina. Nel 1581 Galileo entra all'università di Pisa, dove segue i corsi dei maestri aristotelici, legge Platone ed Aristotele, e soprattutto approfondisce lo studio della matematica. È di quegli anni la prima scoperta: la legge dell'isocronismo del moto pendolare, compiuta, secondo il tipico processo galileano, osservando oscillare una lampada nel duomo di Pisa. Nell'85 lascia Pisa senza conseguire alcun titolo accademico, e torna a Firenze. Qui, approfondendo sempre più lo studio della geometria, in particolar modo di Archimede, giunge sia alle fondamentali ricerche sul baricentro dei solidi. Galileo Galilei Altra importante scoperta fatta da Galilei con gli esperimenti sul piano inclinato è la legge di conservazione dell'energia: notò infatti che il moto (in particolare la velocità) della sfera lungo il piano è indipendente dalla massa della sfera stessa. Questo risultato è stato ripetuto con l'esperimento della caduta dei gravi, che ha verificato come tutti i corpi cadano con la stessa velocità, laddove è trascurabile la resistenza opposta dal mezzo (l'aria). Descrizione Azzerando il dinamometro, lo si monta sul piano inclinato assieme a corpo. Fissato un ipotetico angolo, si legge col dinamometro la “P parallela sperimentale”. La prova consiste nel confrontare la “P parallela sperimentale” (quella letta dal dinamometro) con la “P parallela” calcolata teoricamente tramite l’equazione: = P * sen(angolo) Conclusioni Dalla costruzione di una tabella, si evince che la “P parallela sperimentale”, nell’ambito dell’errore, coincide con la “P parallela teorica”. Tabella Tabella Angolo P parallela teorica (N) P parallela sperimentale (N) 15° 0,26 ± 0,03 0,27 ± 0,01 20° 0,34 ± 0,03 0,35 ± 0,01 25° 0,42 ± 0,04 0,43 ± 0,01 30° 0,50 ± 0,05 0,50 ± 0,01
