Laboratorio - Moto parabolico

I.T.I.S. “J. TORRIANI” – CREMONA

Laboratorio di Fisica

Allievo: Data: 03.10.2006

Classe: 2ªB LST Esercitazione n° 3

Gruppo: Bencivenga Salvatore,

Cristofoletti Miriam,

Garoli Angelo,

Lorenzini Lara,

Lorenzini Marco.

Titolo: Moto parabolico

Obiettivi:

1. Studiare la caduta di un corpo, che riceve alla partenza una componente orizzontale di movimen-

to, esaminandone la traiettoria.

2. Riconoscere i moti semplici che danno origine al moto parabolico.

3. Rappresentare in tabella le misure eseguite.

Disegno:

Richiami teorici:

CINEMATICA = parte della meccanica che studia il movimento dei corpi, senza tener conto delle cause

che provocano il movimento.

TEMPO (t) = concetto astratto del quale è possibile misurarne solo gli intervalli.

SPAZIO (s) = porzione di traiettoria, presa in considerazione.

TRAIETTORIA = insieme di punti occupati da un corpo in movimento, istante dopo istante.

PUNTO DI RIFERIMENTO = punto fissato per stabilire il moto effettivo di un corpo (in questa

esperienza era indicato da “O”).

LEGGE ORARIA DEL MOTO = relazione che consente di determinare lo spazio percorso in funzione

del tempo impiegato.

MOTO PARABOLICO = moto composto da due componenti: orizzontale (moto rettilineo uniforme) e ver

ticale (moto naturalmente accelerato).

MOTO RETTILINEO UNIFORME = moto con cui un corpo si muove su una linea retta con velocità co-

stante.

MOTO NATURALMENTE ACCELERATO = moto con cui un corpo cade su una linea retta, partendo da

fermo con accelerazione costante e velocità variabile nel moto.

VELOCITÀ (V) = rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato a percorrerlo.

ACCELERAZIONE = rapporto fra la variazione della velocità al variare del tempo. 2

m sec ); è ugua

ACCELERAZIONE GRAVITAZIONALE (g) = valore medio della forza di gravità ( 9,8

≅

le per tutti i corpi. 1ª PARTE ESPERIMENTO

Strumentazione:

2 sferette d’acciaio oggetto scelto per ridurre al minimo l’attrito; la prima percorre la canna

→

e il binario guida, l’altra sostenuta dall’elettrocalamita

sostegno

canna

binario guida

elettrocalamita montata su un sostegno, e posta alla stessa altezza del binario guida

→

interruttore a bandiera

Modo di operare:

schema:

lasciare scorrere la pallina nella canna;

la sfera disattiva l’elettrocalamita, che trattiene l’altra pallina;

le sferette arrivano nello stesso istante.

descrizione:

Per iniziare l’esperienza abbiamo rilasciato la sferetta d’acciaio nella canna (muovendosi di moto

uniformemente accelerato). Da quest’ultima, il corpo ha proseguito il suo tragitto sul binario

guida, mantenendo un moto uniforme. Raggiunta l’estremità, ha fatto scattare l’interruttore a

bandiera collegato all’elettrocalamita, la quale è stata quindi disattivata. In quell’istante la palli-

na trattenuta dal dispositivo, è stata rilasciata, iniziando la caduta nello stesso momento della

prima. Dopo varie prove abbiamo confermato il fatto che le due sferette, toccano terra con-

temporaneamente.

Osservazioni che portano alle conclusioni:

- Le palline arrivano nello stesso momento al suolo, perché l’accelerazione gravitazionale che spinge i

corpi verso il basso, e lo spazio da percorrere, sono gli stessi.

2ª PARTE ESPERIMENTO

Strumentazione:

sferetta d’acciaio oggetto scelto per ridurre al minimo l’attrito

→

sostegno

canna

binario guida

foglio di carta carbone

foglio di carta comune

filo a piombo

metro avvolgibile

Modo di operare:

schema:

fissare il foglio di carta comune sul pavimento;

appoggiare sopra il foglio di carta carbone;

lasciare scorrere la pallina nella canna e sulla rotaia guida;

la pallina cade sul foglio di carta carbone, lasciando impressa la sua posizione di arrivo a

terra, sul foglio sottostante.

descrizione:

Dopo aver smontato l’elettrocalamita e il suo sostegno, abbiamo fissato a terra un foglio di car-

ta comune e sopra vi abbiamo appoggiato un foglio di carta carbone. Successivamente abbiamo

fatto scorrere la pallina nella canna, che ha proseguito il suo tragitto sulla rotaia guida. Giunta

alla fine, la sferetta, descrivendo un moto parabolico, cade sul foglio di carta carbone che lascia

impressa sul foglio sottostante, l’impronta della sua posizione di arrivo al suolo. Dopo aver

ripetuto più volte questo procedimento, abbiamo tolto il foglio di carta carbone e determinato

sul foglio al di sotto, un punto medio di arrivo (con relativo campo di errore). Con il filo a piombo,

abbiamo individuato sul pavimento la verticale dell’estremità della rotaia guida. Questo passag-

gio è necessario per misurare la distanza tra il punto medio di arrivo e la fine del binario (git-

tata). Successivamente, abbiamo riportato i dati in una tabella, ricavando il tempo e la velocità

media. Questi procedimenti, sono stati ripetuti altre due volte riducendo ogni volta l’altezza del

piano d’arrivo. Ottenuti tutti i dati, abbiamo fissato un sistema di riferimento cartesiano (con

all’ordinata il spazio e all’ascissa lo tempo).

Risultati ottenuti e tabelle:

TABELLA: PRIMA PROVA SECONDA PROVA TERZA PROVA

ALTEZZA 0,900 ± 0,003 0,225 ± 0,003 0,100 ± 0,003

h (m)

GITTATA 0,828 ± 0,010 0,415 ± 0,005 0,281 ± 0,001

s (m)

TEMPO 0,429 ± 0,001 0,215 ± 0,001 0,143 ± 0,001

t (sec)

VELOCITÀ 1,930 ± 0,027 1,930 ± 0,033 1,965 ± 0,049

v (m/sec)