ESPERIENZA DI LABORATORIO n° 1
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
GRANDEZZA
SENSIBILITÀ
distanza tra le
fotocellule
cronometro
Intervallo di
digitale
tempo
a.s. 2014/2015
PORTATA
Prof.ssa S.COSTAMAGNA
1
In questo caso la rotaia è montata in modo che Il pesetto imprima al carrellino
solo una spinta iniziale che si 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
n
Δs
Δt1
Δt2
Δt3
(cm)
(s)
(s)
(s)
a.s. 2014/2015
Δt
(s)
Prof.ssa S.COSTAMAGNA
v = Δs/ Δt
(cm/s)
2
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?
3. Confronta il valore di v e la pendenza della retta passante per i punti
sperimentali nel grafico Δs vs. Δt . Che cosa noti?
4. Cosa succederebbe se ripetessi l’esperimento con un traino di maggior
peso?
a.s. 2014/2015
Prof.ssa S.COSTAMAGNA
3
