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La seconda legge della dinamica

fisica


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La seconda legge della dinamica

Il secondo principio della dinamica dice che una forza costante, applicata ad un corpo, provoca un'accelerazione direttamente proporzionale alla forza ed inversamente proporzionale alla massa del corpo.

Prima parte_

SCOPO: Verificare che una forza costante, applicata a un corpo, provoca un'accelerazione direttamente proporzionale alla forza.

MATERIALI E SCHEMA:

PROCEDIMENTO:

  1. È necessario verificare che la rotaia sia funzionante e orizzontale.
  2. Si collega successivamente un piattello alla slitta con un filo passante sulla carrucola.
  3. Posizioniamo ora un blocco di 5 pesetti sul piattello, e gli altri sulla slitta. La Forza peso applicata alla slitta per ogni bl 818d33i occo è 0,05 N.
  4. Posizioniamo poi i due traguardi ottici (collegati a un cronometro digitale) alla distanza di 0,5 m. È importante fare in modo che nel momento di partenza, la slitta passi immediatamente dal primo traguardo ottico, al fine di ridurre al minimo l'errore.
  5. Avviamo ora il compressore tenendo ferma la slitta con i pesetti, e dopo aver aspettato qualche secondo si lascia la slitta senza imprimervi spinte. Il cronometro collegato ai traguardi ottici segnerà il tempo impiegato dalla slitta a passare dal primo al secondo traguardo ottico.
  6. Una volta riportati in una tabella i valori così trovati, è necessario compiere più volte le stesse operazioni, spostando però, ogni volta, un blocco di (5) pesetti dalla slitta al piattello; aumentiamo così progressivamente la forza applicata.




DATI:

 I dati così ottenuti sono stati riportati nelle seguenti tabelle.

Prova

Fp  (N)

Ea Fp  (N)

Er Fp

spazio (m)

Ea spazio (m)

Er spazio

a  (m/s2)

mtot  (Kg)

Ea mtot  (kg)

m tot media (kg)

1

0,05

0,01000

0,200

0,50

0,001

0,002

1,3111

0,038

0,001

0,035

2

0,10

0,00500

0,050

0,50

0,001

0,002

2,8727

0,035

0,001

0,035

3

0,15

0,00250

0,017

0,50

0,001

0,002

4,3403

0,034

0,001

0,035

4

0,20

0,00125

0,006

0,50

0,001

0,002

6,2500

0,032

0,001

0,035

Prova

t1  (s)

t2  (s)

t3  (s)

t medio  (s)

tmedio2  (s2)

1

0,870

0,870

0,880

0,873

0,763

2

0,580

0,610

0,580

0,590

0,348

3

0,470

0,460

0,510

0,480

0,230

4

0,400

0,400

0,400

0,400

0,160

k = F/a

0,0381

0,0348

0,0346

0,032

Per calcolare il valore dell'accelerazione si utilizza la formula:

a= 2s / t2

derivata da s=1/2*a*t2



GRAFICO:

OSSERVAZIONI E CONCLUSIONI:

L'esperienza è riuscita relativamente bene, in quanto il valore trovato è molto distante da quello da noi poi misurato. Questo è stato causato dagli eccessivi errori probabilmente nel posizionamento dei due foto traguardi.

Seconda Parte_

SCOPO: Verificare che una forza costante, applicata a un corpo, provoca un'accelerazione inversamente proporzionale alla massa del corpo.

MATERIALI E SCHEMA:

PROCEDIMENTO:

 

  1. È necessario verificare che la rotaia sia funzionante e orizzontale.
  2. Si collega successivamente un piattello alla slitta con un filo passante sulla carrucola.
  3. Posizioniamo alcuni pesetti sul piattello in modo da lasciargli imprimere una forza costante per tutta la prova.
  4. Posizioniamo poi i due traguardi ottici (collegati a un cronometro digitale) alla distanza di 0,55 m. È importante fare in modo che nel momento di partenza, la slitta passi immediatamente dal primo traguardo ottico, al fine di ridurre al minimo l'errore.
  5. Avviamo ora il compressore tenendo ferma la slitta con i pesetti, e dopo aver aspettato qualche secondo lasciamo la slitta senza imprimervi spinte. Il cronometro collegato ai traguardi ottici segnerà il tempo impiegato dalla slitta a passare dal primo al secondo traguardo ottico.
  6. Una volta riportati in una tabella i valori così trovati, è necessario compiere più volte le stesse operazioni, mantenendo la stessa forza ma aumentando la massa della slitta.

DATI:

 

Prova

massa carrello  (Kg)

massa aggiunta  (Kg)

massa totale (Kg)

t1  (s)

t2  (s)

Δt  (s)

Δt2  (s2)

Δt medio  (s)

spazio percorso (m)

a  (m/s2)

F  (N)

F medio (N)

1

0,10325

0,000000

0,10325

0,021

1,131

1,11000

1,2321

1,7355

0,5500

0,8928

0,0922

0,0893

2

0,10325

0,099900

0,20315

0,049

1,563

1,51400

2,2922

1,7355

0,5500

0,4799

0,0975

0,0893

3

0,10325

0,100106

0,30326

0,078

1,997

1,91900

3,6826

1,7355

0,5500

0,2987

0,0906

0,0893

4

0,10325

0,099747

0,40300

0,110

2,509

2,39900

5,7552

1,7355

0,5500

0,1911

0,0770

0,0893

k= ma

0,092180018

0,097489482

0,090584134

0,077026554

 

 

 

GRAFICO:







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