Letizia Fanfani
Classe 2C
RELAZIONE
Dimostrazione della gravità come forza conservativa
Materiali: pompa d’aria
pesino di 26,09 gr.
carrellino
gancio-traino (peso sistema 204,11 gr. carrellino+ gancio)
timer
rotaia
fotocellula
Scopo: Verificare che la forza di gravità sia una forza conservativa. Una forza si dice
conservativa se il Lavoro che essa compie su un corpo mobile è indipendente dal
percorso che unisce la posizione iniziale e quella finale assunta dal corpo, ma dipende
soltanto dalle posizioni stesse.
Descrizione dell’esperimento:
Dopo aver preso un carrellino, ad esso abbiamo agganciato un pesino tramite un ganciotraino. Abbiamo perciò rilevato che quel che determina il moto del carrellino è la gravità. Il
sistema che abbiamo analizzato risulta costituito dal carrellino e dal pesino insieme, il
quale viene azionato dall’azione della forza di gravità sul carrellino stesso. Si può rendere
però trascurabile l’azione frenante dell’attrito creando un cuscinetto d’aria sulla rotaia che
è dato da una pompa (l’esperimento funziona grazie all’azione della pompa d’aria che crea
un cuscinetto che elimina la forza d’attrito). La forza peso è quindi l’unica forza che agisce
sul sistema grazie al fatto che abbiamo reso trascurabile l’attrito. Dobbiamo però prima
dimostrare che l’energia potenziale persa dal pesino corrisponde all’energia cinetica
acquistata dal sistema. (Δep=Δec ; Δep=peso pesino×h mentre Δec=½m×vf²).
Il peso del pesino che corrisponde a 26g non avrebbe potuto trascinare l’intero sistema di
230 g all’incirca se non ci fosse stato l’attrito, poiché se io avessi voluto trascinare il
carrellino sulla rotaia con l’attrito avrei dovuto avere un pesino di 100g.
Analisi dei dati:
spazio (m)
tempo (s)
accel. (m/s )
massa
sistema (kg)
forza
(N)
peso accel.
calcolata con
legge della
0,825 m
0,63 m
0,43 m
1,14 s
0,98 s
0,805 s
1,27 m/s
1,31 m/s
1,33 m/s
0,23 kg
0,23 kg
0,23 kg
0,25 N
0,25 N
0,25 N
dinamica
1,11 m/s
1,11m/s
1,11 m/s
Bisogna tener conto di queste due leggi:
Legge di Newton: F/m=a;
Legge oraria del moto: a=2s/t²
Analisi dell’errore:
E’ inutile ripetere l’esperimento perché otterremmo gli stessi dati. La causa della non
riuscita dell’esperimento non riguarda quindi la rotaia, ma la misurazione su essa che non
ci consente di verificare in maniera corretta la seconda legge della dinamica. Con questo
esperimento quindi possiamo tenere presente solo il valore dell’accelerazione.
Er %: (valore massimo dell’accelerazione- valore minimo legge dinamica/2): valore medio
x 100
1. 6,6%
2. 8,25%
3. 8,82%
Tutti i valori dovrebbero risultare < 5.
Er % sulla rotaia (valore minimo+ valore massimo/2) x accelerazione
Conclusione:
L’esperimento risulta quindi fallito a causa di rilevazioni errate con il timer e in quanto non
ci permette di verificare in maniera corretta la seconda legge della dinamica.
