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Il primo principio della dinamica

fisica


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Il primo principio della dinamica

Materiale occorrente: tavola a cuscino d'aria, aliante (1005g), carrucola, filo, pesetti (20g ognuno)

Obiettivo: determinare come varia l'accelerazione in virt¨ della forza ap 313j91d plicata e il rapporto che c'Ŕ tra accelerazione e forza applicata, in una condizione di assenza di attrito

Procedimento

ě      Misurare la massa e il peso dell'aliante;

ě      Misurare massa e peso di ogni pesetto;

ě      Misurare la massa complessiva dell'aliante pi¨ i tre pesetti (1065g)




La massa Ŕ un dato costante. Per massa si intende tutto ci˛ che si muove

I░ caso: 2 pesetti sull'aliante e una appeso al filo

ě      Posizionare l'aliante sulla tavola a cuscino d'aria;

ě      Mettere sull'aliante 2 pesetti, legare l'aliante con un filo il quale, passando per una carrucola, ha a sua volta un altro pesetto appeso all'estremitÓ, lasciato libero nel vuoto;

ě      Realizzare un tracciato in queste condizioni;

ě      Prendendo in considerazione un intervallo di tempo pari a 0,1sec. (Δt = 5 trattini), calcolare progressivamente lo spazio che l'aliante ha percorso in questo dato periodo (ΔS);

ě      Calcolare 4 - 5 intervalli di tempo e compilare una tabella nella quale ci devono essere: massa del/i pesetto/i attaccato/i al filo (m), forza del pesetto/i (F), Δt, ΔS, il tempo complessivo (t = la somma progressiva di Δt), lo spazio (S = la somma progressiva di ΔS), la velocitÓ (V = S/t), ΔV, accelerazione (a = ΔV/ Δt) e il prodotto F per a;

ě      Trarre le relative conclusioni

m (kg)

F (N)

Δt (sec)

ΔS (cm)

t (sec)

S (cm)

V (cm/sec)

ΔV (cm/sec)

a (m/s2)

F/a

1,065

0,2

0,1

2,4

0,1

2,4

24

2

0,2

1

"

0,2

0,1

2,6

0,2

5,0

26

2

0,2

1

"

0,2

0,1

2,8

0,3

7,8

28

1

0,1

2

"

0,2

0,1

2,9

0,4

10,7

29

/

/

/

II░ caso: 1 pesetto sull'aliante e 2 appesi al filo

ě      Dopo aver sistemato l'attrezzatura come descritto sopra, sistemare sull'aliante un solo pesetto e attaccarne 2 al filo;

ě      Realizzare un nuovo tracciato usando lo stesso procedimento utilizzato prima;

ě      Realizzare una nuova tabella come quella precedente e trarne le conclusioni

m (kg)

F (N)

Δt (sec)

ΔS (cm)

t (sec)

S (cm)

V (cm/sec)

ΔV (cm/sec)

a (m/s2)

F/a

1,065

0,4

0,1

3,8

0,1

3,8

38

3

0,3

1,3

"

0,4

0,1

4,1



0,2

7,9

41

3

0,3

1,3

"

0,4

0,1

4,4

0,3

12,3

44

3

0,3

1,3

"

0,4

0,1

4,7

0,4

17,0

47

/

/

/

III░ caso: 0 pesetti sull'aliante e 3 appesi al filo

ě      Dopo aver sistemato l'attrezzatura, non posizioniamo nessun pesetto sull'aliante ma li appendiamo tutti e 3 al filo;

ě      Realizzare ancora un tracciato e costruire la rispettiva tabella;

ě      Ricavare le dovute conclusioni dall'osservazione della tabella

m (kg)

F (N)

Δt (sec)

ΔS (cm)

t (sec)

S (cm)

V (cm/sec)

ΔV (cm/sec)

a (m/s2)

F/a

1,065

0,6

0,1

4,6

0,1

4,6

46

6

0,6

1

"

0,6

0,1

5,2

0,2

9,8

52

5

0,5

1,2

"

0,6

0,1

5,7

0,3

15,5

57

6

0,6

1

"

0,6

0,1

6,2

0,4

22,7

62

/

/

/

Conclusioni: dall'esperimento effettuato possiamo concludere che:

  1. in tutte e tre le prove, l'accelerazione dell'aliante Ŕ all'incirca costante;
  2. la variazione di velocitÓ Ŕ all'incirca costante nell'unitÓ di tempo;
  3. tra F e a vi Ŕ un legame di proporzionalitÓ diretta, poichÚ all'aumentare della forza applicata all'aliante, aumenta anche la sua velocitÓ;
  4. il rapporto tra F e a Ŕ costante e dÓ come risultato un valore simile a quello della massa dell'aliante pi¨ i pesetti;
  5. l'accelerazione di una massa varia direttamente al variare della forza applicata.







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