Moto rettilineo: guidovia a cuscino d'aria

Fotocellule composte da

sorgente luminosa e sensore

,nel momento in cui il sensore non

rileva la luce (quando si interrompe

il fascio luminoso), cioè quando

passa il carrello con la bandierina,

viene azionato automaticamente il

cronometro. Lo stesso succede per

il secondo traguardo, che invia

invece il segnale di interruzione.

Compressore regolabile

collegato alla guidovia: poiché la

guidovia è chiusa all’estremità,

l’aria emessa dal ventilatore potrà

uscire solo dai forellini.

. . Il cronometro (dal greco chrónos,

χρόνος: tempo e métron, μέτρον:

misura) è un orologio progettato

per avere elevata accuratezza e

precisione. L’inizio del tempo viene

misurato quando il carrello passa

sulla prima fotocellula e la fine del

tempo quando passa la seconda

fotocellula, con sensibilità 0,01s

La riga graduata è un semplice

strumento per la misurazione di

lunghezze. Essa è costituita da una

barretta in cui è stata tracciata una

scala graduata.

OGGETTO: Analizzare uno dei moti con cui si possono muovere i corpi

DATA: COGNOME E NOME CLASSE

Mangiacotti 2 Ab

Francescopio

FORMULE:

V= S / T ovvero Velocità = Spazio / Tempo (FORMULA INDIRETTA)

S=spazio (GRANDEZZE DIRETTE) attraverso un righello

T=tempo (GRANDEZZE DIRETTE) attraverso il cronometro

TABELLA:

N°prove Spazio t [s] t [s] t [s] tmedio[s] velocità

1 2 3

[m] [m/s]

1 0,30 0,55 0,65 0,56 0,56 0,54

2 0,60 1,11 1,09 1,10 1,10 0,55

3 0,90 1,61 1,63 1,62 1,62 0,56

RISULTATI: velocità: 0,54 m/s 0,55m/s 0,56m/s.

Velocità media: 0,55m/s

STRUMENTI E APPARECCHIATURE: GUIDOVIA:

La guidovia a cuscino d'aria o rotaia a cuscino d'aria è uno strumento di laboratorio

utilizzato per rendere trascurabile l'attrito tra il corpo e il piano, nello studio dei moti rettilineo

uniforme o uniformemente accelerato. La rotaia composta da un lungo tubo di metallo cavo

(lungo in totale 1,4 metri) all'interno del quale viene soffiata aria da un turboventilatore

elettrico. L'aria soffiata all'interno del tubo esce da dei piccoli fori posti sulla parte superiore

dello stesso, ad una pressione tanto elevata quanto la pressione iniziale erogata dal

turboventilatore, e ha la funzione di sollevare di pochi millimetri un apposito corpo chiamato

carrello posto sopra la guidovia, per farlo presumibilmente viaggiare senza attrito.

Il cronometro è un orologio progettato per avere elevata accuratezza e precisione. L’inizio del

tempo viene misurato quando il carrello passa sulla prima fotocellula e la fine del tempo

quando passa la seconda fotocellula. Sensibilità=0,01s

GRAFICO:

Dati:

S[m] t[m]

0,30 0,56

0,60 1,10

0,90 1,62 La retta ottenuta con il grafico

indica la proporzionalità diretta tra

spazio e tempo la cui pendenza

rappresenta la velocità (pendenza

costante= velocità costante).

RELAZIONE:

CONOSCENZE TEORICHE

In questa prova di laboratorio abbiamo fatto una prova sulla cinematica. La cinematica è quel

ramo della meccanica che si occupa di descrivere quantitativamente il moto dei corpi,

indipendentemente dalle cause che lo hanno provocato. Le grandezze fisiche che lo

caratterizzano sono: il tempo, lo spazio percorso, la velocità, l’accelerazione e l’attrito.

Il tempo cioè il tempo impiegato a percorrere un determinato spazio;

lo spazio percorso cioè la distanza tra una fotocellula e un’altra;

la velocità, cioè il rapporto fra lo spazio e il tempo;

l’accelerazione ovvero la variazione della velocità nell’unità di tempo;

L’attrito è una forza che si esercita tra due corpi posti a contatto e che, in generale, si oppone

al

loro moto reciproco.

Se la velocità è costante, si parla di moto uniforme e si compiono spazi uguali in tempi uguali;

se la velocità è variabile e l’accelerazione è costante, si parla di moto uniformemente

accelerato. In un moto rettilineo uniformemente accelerato l’accelerazione non cambia col

passare del tempo.

Un corpo si muove con moto rettilineo uniforme quando si sposta lungo una retta con velocità

costante e non cambia col passare del tempo.

In questa esperienza si usa una rotaia a cuscino d’aria. L’aria, che esce attraverso piccoli buchi

presenti su tutta la superficie, crea un sorta di cuscino d’aria (da qui il nome dello strumento)

che minimizza l’attrito che, senza questo cuscinetto creerebbe notevoli problemi allo

svolgimento dell’esperienza.

Nella realtà un corpo in movimento tende naturalmente a fermarsi. Ciò è dovuto al fatto che

sull’oggetto in moto agisce una forza opposta al movimento che si chiama forza di attrito. Se

noi eliminiamo l’attrito, il corpo proseguirà indefinitamente nel suo moto finché una causa

esterna (forza) non modificherà tale stato.

Il carrello sulla rotaia è soggetto esclusivamente alla sua forza peso, che viene neutralizzata

dalla guidovia. Se ad esso applichiamo un impulso di forza, si metterà in movimento

mantenendo la sua velocità.

In questa prova le grandezze misurate (cioè grandezze dirette) sono state lo spazio misurato

con il righello( sensibilità =0,001m e portata= 20 cm), e il tempo misurato con il cronometro

digitale( sensibilità 0,01 s); mentre la grandezza ricavata è stata la velocità con la seguente

formula : V= S / T ovvero Velocità = Spazio / Tempo.

DESCRIZIONE DELLA PROVA

Per l’esperimento abbiamo utilizzato una guida a cuscino d’aria, per prima cosa bisogna

accendere il compressore e lasciar passare il tempo necessario affinché si crei il cuscino d’aria.

Ora si può appoggiare il carrello sulla rotaia e metterlo in posizione, pronto a partire. Per

l’esperimento abbiamo utilizzato una guida a cuscino d’aria, abbiamo posizionato le due

fotocellule alla distanza di 30cm poi abbiamo collegato il cronometro digitale alle due