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UNITÀ 6 1 FISICA IN LABORATORIO Verifica delle proprietà del moto rettilineo uniforme CHE COSA TI SERVE rotaia a cuscino d’aria con compressore carrello con bandierina pesetto e piattello ferma-peso due fotocellule regolo cronometro filo di nylon DA FARE Verificare che, nel moto rettilineo uniforme di un carrello su una rotaia a cuscino d’aria disposta orizzontalmente, le distanze percorse sono direttamente proporzionali agli intervalli di tempo impiegati a percorrerle. DA SAPERE Durante il moto di un carrello su una rotaia a cuscino d’aria gli attriti sono quasi del tutto eliminati. Il carrello infatti è tenuto sospeso da uno strato d’aria che un compressore inietta continuamente attraverso i fori praticati sulle guide della rotaia. Se la rotaia è orizzontale, il carrello, messo in movimento con una leggera spinta iniziale, si muove di moto rettilineo uniforme. PROCEDIMENTO Metti in funzione il compressore e controlla che la rotaia sia orizzontale: il carrello appoggiato sulla rotaia in diversi punti deve sempre restare in equilibrio. Misura con il regolo la distanza s fra le due fotocellule, poste sulla rotaia come in figura. Aggancia il filo di nylon al carrello e, dopo averlo fatto passare sulla gola di una carrucola bloccata al tavolo, appendi all’estremità libera un pesetto. Il pesetto, cadendo per un breve tratto, prima di essere bloccato da un piattello ferma-peso, imprime una velocità iniziale al carrello. Regola la lunghezza del filo di nylon e la posizione del piattello in modo che lo stop del pesetto avvenga prima che il carrello raggiunga la prima fotocellula. In tal modo il carrello percorre la distanza s fra le due fotocellule a velocità costante, quella che ha al momento dello stop del pesetto. Quando il carrello passa davanti al primo traguardo ottico la bandierina posta su di esso interrompe il fascio luminoso e contemporaneamente viene inviato un segnale elettrico che fa partire il cronometro. In modo analogo la seconda fotocellula al passaggio del carrello blocca il cronometro. Puoi così leggere sul cronometro l’intervallo di tempo t impiegato dal carrello a percorrere la distanza s. Per un fissato valore di s ripeti tre volte la misura e annota su una tabella i valori t1, t2 e t3. Durante le misure il carrello dovrà partire sempre dallo stesso punto sulla rotaia ed essere trainato solo dal pesetto. Ripeti l’esperimento con altri valori di s. ELABORAZIONE DEI DATI Per ogni serie di misure calcola e annota in un’apposita colonna della tabella la media tm dei tre valori t1, t2 e t3, insieme con l’errore di misura (semidispersione). Calcola e annota in un’altra colonna il valore dei rapporti s/tm. Riporta nella tabella anche i valori di s con l’errore di misura (sensibilità del regolo). Determina infine, applicando la legge di propagazione degli errori, l’errore di misura sul rapporto s/tm, noti gli errori su s e tm. Come sono fra loro i valori dei rapporti s/tm al variare di s? Esegui una rappresentazione grafica riportando sull’asse delle ascisse di un sistema cartesiano i valori tm e sull’asse delle ordinate i corrispondenti valori di s. fotocellule al compressore cronometro pesetto piattello fermapeso © Mondadori Education SVILUPPA LE TUE COMPETENZE Il moto rettilineo
