Determinare la proporzionalità tra Forza e accelerazione nella 2° legge della dinamica

fisica

Titolo(1): relazione tra forza e accelerazione

Scopo(1): determinare la proporzionalità tra Forza e accelerazione nella 2° legge della dinamica

Titolo(2): relazione tra massa e accelerazione

Scopo(2):determinare la proporzionalità tra massa e accelerazione

Disegno

Attrezzatura: guidovia a cuscino d'aria,fotocellule, carrelino, bilancia(sens. 0.001g), pesetti(di diverse masse),filo.

Svolgimento:

Parte1

Posizionare sopra la guidovia a cuscino d'aria 2 fotocellule a una distanza di circa 80cm. Pesare il carrellino sulla bilancia e poi posizionarlo sulla guidovia prima delle fotocellule. Legare con un filo un pesetto di5 g al carrelino. Accendere la guidovia e e facendo partire il carrelino sempre dallo stesso punto lasciare cadere il pesetto in modo che il carrelino si muova. Attraverso il computer collegato alla guidovia registrare il tempo impiegato a percorrere lo spazio tra le 2 guidovie. Effettuare altre 9 prove aumentando in ogni prova la massa del pesetto(forza) di un g, registrando sempre i tempi.

Parte2

Nella seconda parte si effettuano sempre 10 prove solo che al posto di far variare la forza si fa variare la massa del carrelino.

Tabella e dati

S=80cm  massa carrellino= 201g

S=80cm

Riferimenti teorici:

Moto rettilineo uniforme: uno dei moti tipici della cinematica. Si parla di moto rettilineo quando la traiettoria del punto materiale è una linea retta. Talee moto sarà anche uniforme quando V=costante.

Accelerazione: L'accelerazione rappresenta la variazione di velocità nell'unità di tempo. Essendo la velocità una grandezza vettoriale, anche l'accelerazione risulta essere una grandezza vettoriale.
L'accelerazione può essere allora scritta come:

      accelerazione media: rapporto tra la variazione di velocità e l'intervallo finito di tempo Δt

     

Guidovia a cuscino d'aria Un tubo di alluminio a sezione triangolare lungo circa 3 m viene forato su due lati con fori ugualmente intervallati e del diametro di circa 0,5 mm. Mediante un compressore, viene immessa nel tubo (che è chiuso alle estremità) dell'aria a bassa pressione, che è costretta ad uscire dai fori

Forza: una forza è una grandezza fisica che si manifesta nell'interazione di due o più corpi, sia a livello macroscopico, sia a livello delle particelle elementari, che cambia lo stato di quiete o di moto dei corpi stessi.

la massa è una proprietà fisica intrinseca di ciascun corpo e indipendente da ciò che lo circonda e dal metodo adoperato per misurarla. Nello stesso contesto si assume in genere di poter utilizzare la massa come misura della quantità di materia contenuta in un corpo. L'unità di misura della massa nel Sistema Internazionale è il chilogrammo.

La massa gravitazionale è la misura della forza di interazione di un corpo con la forza gravitazionale. All'interno dello stesso campo gravitazionale, un corpo con massa gravitazionale piccola sperimenta una forza minore di quella di un corpo con massa gravitazionale grande. La massa gravitazionale è proporzionale al peso, ma mentre quest'ultimo varia a seconda del campo gravitazionale, la massa resta costante.

Conclusioni:

Nella prima parte abbiamo verificato che la relazione che c'è tra forza e accelerazione è di proporzionalità diretta mentre nella seconda parte abbiamo verificato che la relazione che c'è tra massa e accelerazione è di proporzionalità inversa.