ESPERIENZA DI LABORATORIO n° 3
TITOLO:
IL MOTO RETTILINEO UNIFORME
OBIETTIVO:
Individuare la relazione tra la distanza percorsa da un carrello che si
muove su una rotaia a cuscino d’aria orizzontale e il tempo impiegato a
percorrerla
FISICA DELL’ESPERIMENTO:
Quando un corpo è soggetto a una forza totale nulla, la sua velocità
rimane costante, cioè il moto è uniforme.
Se un carrello si muove su una rotaia a cuscino d’aria perfettamente
orizzontale, cessata la spinta iniziale, sarà soggetto contemporaneamente
alla forza peso rivolta verso il basso e alla forza dell’aria che fuoriesce
dai fori della rotaia rivolta verso l’alto. Dal momento che le due forze
sono uguali e opposte, il carrello si muoverà di moto rettilineo uniforme
con velocità costante
MATERIALI E STRUMENTI:
La rotaia a cuscino d’aria è un’apparecchiatura che si utilizza in laboratorio
per studiare il movimento dei corpi.
È composta da una guida rettilinea in alluminio sulla cui superficie sono
presenti
dei
piccoli
forellini
da
cui
fuoriesce
l’aria
spinta
da
un
compressore che permette di ridurre l’attrito fino a renderlo trascurabile,
due
fotocellule
per
misurare
il
tempo
impiegato
dal
carrellino
a
percorrere una certa distanza, un filo di nylon, una carrucola e un pesetto
che servono a trainare un piccolo carrellino di cui, durante l’esperimento,
si misura la velocità.
STRUMENTO
asta metrica
cronometro
a.s. 2014/2015
GRANDEZZA
PORTATA
SENSIBILITÀ
distanza tra le
fotocellule
Intervallo di
Prof.ssa S.COSTAMAGNA
1
digitale
tempo
In questo caso la rotaia è montata in modo che Il pesetto imprima al
carrellino solo una spinta iniziale che s esaurisce prima che il carrellino
stesso passi davanti alla prima fotocellula.
Il cronometro digitale è collegato a due fotocellule, una che gli invia il
segnale di start, l’altra il segnale di stop, ogni volta che il carrellino
passando davanti alla fotocellula interrompe il fascio di luce.
SCHEMA DELL’APPARECCHIATURA:
PROCEDIMENTO:
1. Si misura la distanza tra le due fotocellule utilizzando l’asta metrica
presente sulla guida (registrando anche la posizione della prima
fotocellula)
2. Si accende e si azzera il cronometro digitale
3. Si accende il compressore e si lascia andare il carrello registrando il
tempo indicato dal cronometro
4. Si varia la posizione della seconda fotocellula e si ripetono i punti 2 e 3
per 5-6 volte
DATI:
s0 = posizione della prima fotocellula
a.s. 2014/2015
Prof.ssa S.COSTAMAGNA
2
n
Δs
Δt1
Δt2
Δt3
(cm)
(s)
(s)
(s)
Δt
(s)
v = Δs/ Δt
(cm/s)
v = ….
Δv = …
n = numero della prova
Δs = distanza tra le fotocellule percorsa dal carrello
Δt = intervallo di tempo impiegato dal carrello per percorrere la distanza
tra le due fotocellule
Δt = intervallo di tempo medio
v = velocità del carrello
v = velocità media
Δv = errore massimo sulla velocità
ELABORAZIONE DATI:
Δs = s − s0
Δt + Δt2 + Δt3
Δt = 1
= ...
3
Δs
v=
= ...
Δt
v +... + v5
v= 1
= ...
5
v −v
Δv = max min = ...
2
Grafico Δs vs. Δt
CONCLUSIONI
Traccia:
1. Qual è l’andamento dei valori ottenuti nella colonna 7? A che tipo di
relazione corrisponde?
2. Che tipo di grafico hai ottenuto? A che tipo di relazione corrisponde?
a.s. 2014/2015
Prof.ssa S.COSTAMAGNA
3
