VERIFICA DELLE LEGGI DEL MOTO RETTILINEO UNIFORME E MOTO UNIFORMEMENTE ACCELLERATO - Il Moto Rettilineo Uniforme

Un filo molto sottile

Due Pesi

Due Traguardi ( o sensori )

Un Orologio Digitale

Un Metro

Un Livellatore

Il Moto Rettilineo Uniforme

OBIETTIVI DELL'ESPERIMENTO:

Dimostrare che un corpo in equilibrio di forze si muove in moto rettilineo uniforme.

PROCEDIMENTO:

Dopo aver controllato la presenza del materiale, per proseguire, accertarsi che il piano dove è disposta la rotaia sia perfettamente orizzontale in modo da non influire sul moto tramite un Livellatore.

A questo punto disponiamo sulla rotaia un carrello di peso variabile ( 92,70 g ) , sul quale agirà l'opportuna forza prodotta dal Compressore tramite i Cuscinetti d'aria in modo da annullare l'attrito e ottenere così un movimento del corpo. A questo punto fissiamo alla rotaia Due Traguardi a distanza (in metri) variabile durante l'esperimento utilizzando un Metro, in modo da calcolare, grazie all'Orologio Digitale, l'esatto tempo ( in secondi ) che il Carrello impiega per percorrere lo spazio stabilito. Inoltre, per far sì che il Carrello possa muoversi, applichiamo al Carrello un filo molto sottile, in modo che non possa influire eccessivamente sul moto, che percorre tutta la rotaia e a cui è legato all'altra sua estremità un peso leggero. In questo esperimento, il peso non deve essere fatto cadere eccessivamente, in modo che il carrello non sia sottoposto ad alcuna accelerazione, quindi lo lasceremo cadere fino all'altezza del piano su cui è posta la rotaia e ad ogni prova dell'esperimento sarà risistemato.

Abbiamo fatto 21 prove per ognuna delle 4 diverse distanze, ottenendo i seguenti risultati:

Vm: 0,6

Ea: 0,05

Er: 0,08

Ep: 8%

Vm: 1,1

Ea: 0,05

Er: 0,04

Ep: 4%

Vm: 1,6

Ea: 0,1

Er: 0,06

Ep: 6%

Vm: 3

Ea: 0,1

Er: 0,03

Ep:

CONCLUSIONE:

I dati ottenuti rivelano che il Carrello, qualunque sia la sua posizione, ha un valore di velocità costante, salvo piccole imprecisioni dovute sicuramente a fattori esterni. A ulteriore conferma, le rette ottenute nei grafici indicano la proporzionalità diretta la cui pendenza rappresenta la velocità (pendenza costante, velocità costante). Abbiamo allora dimostrato che un corpo in equilibrio di forze si muove in moto rettilineo uniforme.

Il Moto Uniformemente Accelerato

OBIETTIVI DELL'ESPERIMENTO:

Dimostrare in questo esperimento la validità della legge del M.U.A., secondo la quale il corpo in movimento non dovrà più avere una velocità costante, ma una velocità sottoposta ad un'accelerazione costante.

PROCEDIMENTO:

Dopo aver verificato con l'esperimento precedente la validità del Moto Rettilineo Uniforme, dobbiamo apportare alcune modifiche alla Rotaia: il peso all'estremità del filo ora sarà lasciato libero di cadere, in modo che il Carrello sulla Rotaia sia sottoposto ad un'accelerazione costante. Inoltre il Carrello dovrà stavolta partire da V0 ( V zero ), e spostiamo infine il primo traguardo subito dopo il Carrello, cosicché il conteggio dei secondi, una volta che il Carrello parte, inizierà.

Come nell'esperimento precedente, faremo 4 prove a distanze diverse l'una dall'altra.

Vm:1,4

Ea:0,05

Er:0,03

Ep:3%

Vm:2,0

Ea:0,05

Er:0,02

Ep:2%

Vm:2,5

Ea:0,1

Er:0,04

Ep:4%

Vm:3,5

Ea:0,05

Er:0,01

Ep:1%

Spostando il traguardo iniziale agli ultimi 10 cm ( 0,1 m) dello spazio della prova precedente, e facendo 3 prove, otterremo sempre lo stesso risultato, ovvero 0,4 secondi.

Proviamo a fare un'altra prova sul Moto U.A.

Vm:4,2

Ea:0,05

Er:0,01

Ep:1%

Ora invece proviamo ad aumentare la massa del Carrello, applicandogli un peso di 99,10 g ( per un peso totale di 191,80 g ). La distanza percorsa sarà come prima di 80 cm.

Vm:6,0

Ea:0,05

Er:0,01

Ep:1%

CONCLUSIONE:

I vari grafici rivelano che la velocità sottoposta ad un'accelerazione costante aumenta con lo scorrere del tempo, ed otteniamo così una parabola. Analizzando quindi i dati raccolti fino ad ora nell'esperimento siamo riusciti a dimostrare, sempre salvo qualche imprecisione dovuta a fattori esterni, che l'accelerazione rimane costante nelle varie prove.

OSSERVAZIONI PER MIGLIORARE L'ESPERIENZA:

L'esperimento è stato abbastanza completo e siamo comunque riusciti a raggiungere gli Obiettivi che ci eravamo posti. Abbiamo provato a fare vari tentativi cambiando di volta in volta alcuni elementi per verificare il moto. Sarebbe comunque stato giusto allora cambiare il peso all'estremità del filo in modo da aumentare/diminuire la massa e così l'accelerazione.