Laboratorio di Fisica Relazione

SCHEMA:

La bilancia a bracci uguali è una bilancia formata da 2 bracci, 2 piattelli sui quali si appoggiano a sinistra la massa da pesare e a destra le masse campione, da un'asta rigida di metallo detta giogo, da un fulcro su quale oscilla il giogo, da delle viti di registro per regolare la bilancia, da una vite di sblocco, che serve a per alzare i piattelli dalla base di appoggio, e da un indice con una lancetta, fondamentale per pesare gli oggetti. L'indice va da 0 a 20, dove 0 è l'estrema sinistra e 20 l'estrema destra dell'indice.

Nella massiera sono presenti invece molte masse campione, da 50g a 10mg, ed essa è fornita anche di una pinzetta per evitare che le masse si ossidino.

STRUMENTI: Bilancia a bracci uguali, massiera con masse campione. Masse campione utilizzate: 200mg, 500mg, 1g, 2g, 5g, 10g, 10g e 20g. 

PREMESSE TEORICHE:

Formule: Legenda:

m=M±mc     N0=centro di oscillazione a piatti scarichi

mc=S·|N1-N0|     N1= centro di oscillazione a piatti carichi

S=20mg/|N2-N1|  N2= centro di oscillazione dopo aver aggiunto 20mg

M= somma delle masse campioni

m= massa da pesare

mc= massa correzione

S= sensibilità

SVOLGIMENTO: Per pesare un corpo con la bilancia a bracci uguali, usando il metodo della pesata semplice, bisogna innanzitutto trovare il centro di oscillazione a piatti scarichi, chiamato N0, che coincide con il centro di oscillazione dellla bilancia a riposo. Visto che ci vorrebbe troppo tempo ad aspettare che la lancetta dell'indice della bilancia si fermi, si trova N0 calcolando la media tra 3 oscillazioni a sinistra e 2 a destra, sommando le medie ottenute e dividendole per 2; nel nostro caso:

Sx  Dx

13 (7+7+7)/3= 7 media Sx

13 (13+13)/2= 13 media Dx

(13+7)/2= 10 N0

Nel nostro caso N0 corrisponde a 10. A questo punto dobbiamo trovare N1, il centro di oscillazione a piatti carichi, così mettiamo la massa da pesare nel piatto di sinistra e le varie masse campione in quello di destra, e, sempre con il metodo delle oscillazioni, troviamo N1. Utilizzando un totale di masse campioni di 48,7 g (0,2+0,5+1+2+5+10+10+20) abbiamo trovato il nuovo punto di oscillazione N1 così:

Sx   Dx

15 (10+10+9)/3= 10 media Sx

15 (15+15)/2= 15 media Dx

(15+10)/2= 12 N1

Se N0=N1 avremo potuto dire che m=M, cioè che il corpo da pesare corrisponde esattamente al peso delle masse campione. Ciò non è però accaduto, perché N0 è diverso da N1, quindi dobbiamo aggiungere 20 mg alle masse campioni e trovare il centro

di oscillazione N2, trovare la sensibilità S e infine calcolare la massa correzione mc. Ecco come abbiamo trovato N2:

Sx   Dx

13 (10+10+9)/3= 10 media Sx

8 (13+8)/2= 10 media Dx

(10+10)/2= 10 N2

Trovato N2 dobbiamo trovare la sensibilità S, con la formula S=20mg/|N2-N1| :

20/(|10-12|)= 10 mg/div

10 mg/div significa che ci vogliono 10 mg per spostare di una divisione la lancetta dell'indice della bilancia (se si aggiungono la lancetta si sposta a sinistra, se si tolgono la lancetta si sposta a destra). Una volta ottenuta la sensibilità dobbiamo trovare la massa correzione mc, che si ottiene S·|N1-N0| :

10·(|12-10|)= 20 mg mc

Ora possiamo trovare la massa m del corpo da pesare, che si calcola sommando o sottraendo la massa correzione alla massa M. Nel nostro caso dobbiamo spostare la lancetta dell'indice di 2 divisioni verso sinistra, quindi dobbiamo aggiungere 20 mg:

48,7+0,02=48,72 g m

Il peso della massa da pesare è quindi 48,72 mg.

OSSERVAZIONI Questo esercizio non è stato molto difficoltoso, forse la cosa più difficile è stata leggere le divisioni mentre la bilancia oscillava, visto che la lancetta si muoveva molto velocemente.