MOTO RETTILINEO UNIFORME - ROTAIA

ROTAIA

La rotaia da noi utilizzata è un prisma di alluminio a sezione triangolare, lungo 2 o 3m ha dei fori sui due lati obliqui, dove esce l'aria. Il diametro dei fori è circa 0,8mm e la loro distanza è di circa 25mm. La rotaia che abbiamo utilizzato è a sezione prismatica e è munita di fori che permettono il passaggio dell'aria che annulla l'attrito perché fa galleggiare il carrello, è munita di una scala graduata che apprezza 2mm a intervallo che corrispondono all'errore strumentale perché è il minimo errore apprezzato dallo strumento.

TIMER

Il timer è un dispositivo che ci ha permesso di apprezzare il tempo percorso dal carrello che impiegava a passare dal primo traguardo ottico al secondo. L'errore strumentale di esso è 1 * 10 ^-3 perché è il minimo valore apprezzato.

TRAGUARDI OTTICI

I traguardi ottici sono costituiti da una vite che serve per fissarli sulla rotaia. Prolungata alla vite c'è asta verticale dove in alto c'è una fotocellula posta davanti ad una lampadina. Le fotocellule servono a rilevare l'interruzione del fascio di luce che determina il tempo impiegato dallo spostamento del carrello tra i due traguardi.

CARRELLO

Il carrello è di forma triangolare dove sulla parte superiore è munito della banderuola che attraversando il primo traguardo ottico interrompe il fascio di luce tra la lampadina e la fotocellula mettendo in funzione il timer, che è fermato nel momento in cui passa nel secondo traguardo ottico. Collegato al carrello c'è un filo metallico con una massa.

COMPRESSORE

Il compressore immette aria che esce dai fori e sostiene quindi il carrello consentendo il suo movimento con un attrito assai ridotto.

MODALITA' DI ESECUZIONE DALLA PROVA:

Mediante questo esperimento abbiamo verificato la relazione tra spazio e tempo e determinato la velocità di un corpo che si muove di moto rettilineo uniforme.

Abbiamo legato il carrello mediante un filo a un massa libera di cadere; durante la caduta il pesetto imprimeva al carrello una forza costante. La forza si interrompeva quando il pesetto raggiungeva il tavolo e quindi non poteva continuare il trascinamento del corpo e quindi abbiamo posizionato il primo traguardo in modo tale che, quando ci transitava davanti la banderuola , il carrello non era più sottoposto alla forza trainante del pesetto. Abbiamo ripetuto più volte la prova per distanze crescenti tra le fotocellule e abbiamo annotato le misure di spazio (s) e tempo (t), abbiamo così trovato la velocità (v) facendo s/t. Con i valori ottenuti abbiamo costruito, con il foglio elettronico Excel, il grafico s/t e V/t. Per via degli errori e dell'attrito i grafico s/t non è venuto una retta perfetta passante per l'origine ma ha avuto un andamento oscillante e anche l'andamento rettilineo perpendicolare di V/t non era perfetto, quindi abbiamo calcolato le rette di regressione ovvero i punti che formano una linea retta che più si avvicinano ai punti sperimentali. Per calcolarli abbiamo trovato la rispettive pendenze (K) e intercette (Q) dei due grafici con la formula presente nel libro. Con la formula "K * t_i + Q" abbiamo trovato "s*" per il 1° grafico e "V*" per  il 2° grafico. Abbiamo riportato i valori trovati nei grafici stessi.

Pendenza (K) = Pendenza della retta.

Intercetta (Q) = Segmento staccato sull'asse delle Y che determina il punto d'origine della retta.

CONTENUTI DELLA PROVA:

Vedi dati e grafici allegati.

OSSERVAZIONI FINALI: Abbiamo quindi verificato che la relazione esistente tra (s) e (t) è:   

s/t = V = costante

Per via dell'attrito il grafico V/t non è venuto perfettamente parallelo all'asse X .