Concetti Chiave
- L'esperimento utilizza una guida metallica inclinata per misurare la forza su un carrellino mediante un dinamometro.
- La forza parallela al piano inclinato viene calcolata utilizzando la massa del carrellino, la gravità e il seno dell'angolo di inclinazione.
- I risultati delle esperienze mostrano che le misurazioni del dinamometro sono vicine ai valori teorici, con errori generalmente inferiori al 6%.
- La terza esperienza presenta un errore del 17.5%, attribuito a fattori come l'inclinazione insufficiente o l'imprecisione dello strumento.
- La legge di Hooke viene applicata per descrivere la relazione tra la forza applicata e l'allungamento della molla del dinamometro.
1Dinamometro
1Carrellino avente la massa di 50g
1Filo(non indispensabile)
Alcuni libri per inclinare la guida
1Peso da applicare al carrellino di massa 150g
La formula utilizzata per trovare la forza P parallela al piano su cui scorre il carrellino è:
In cui (m) corrisponde alla massa del carrellino, (g) alla forza di gravità e (sen ) al il seno dell’ angolo .
DESCRIZIONE ESPERIENZA: Disporre la guida metallica sul banco, alzandola ad una estremità con dei libri di spessore di circa 10 o 15 centimetri, affinché il binario risulti in pendenza.
È buona norma tirare verso il basso il carrellino e lasciarlo ritornare autonomamente affinché la molla del dinamometro non si incastri, consentendo cosi’ di ottenere una misura precisa.
Ripetere l’esperienza tre volte variando l’ inclinazione della guida e verificare di quanto varia la forza misurata dal dinamometro.
Successivamente confrontare i risultati ottenuti con i risultati teorici, ossia quelli calcolati con le formule scritte sopra, e calcolare l’errore percentuale tra i due risultati.
AC=9.0±0.1cm
BC=60.0±0.1cm
F=0.3 N
M=0.2Kg
Seconda esperienza:
AC=10.0±0.1cm
BC=60.0±0.1cm
F=0.35 N
M=0.2Kg
Terza esperienza:
AC=7.0±0.1cm
BC=60.0±0.1cm
F=0.2 N
M=0.2Kg
Errore percentuale tra la forza misurata dal dinamometro e il valore trovato applicando le formule:
Prima esperienza:
[(0.300-0.294)÷0.294]·100= 2.04%
Seconda esperienza:
[(0.350-0.333)÷0.333]·100= 5.10%
Terza esperienza:
[(0.200-0.235)÷0.200]·100= 17.5%
CONCLUSIONI: Con queste esperienze abbiamo voluto osservare la forza prodotta da un corpo che scivola lungo un piano inclinato. La forza, espressa in Newton, è stata misurata grazie all’uso del dinamometro, strumento di forma cilindrica contenente al suo interno una molla che estendendosi in base alla forza che gli si applica, è in grado di restituire la misura dell’ intensità della forza stessa;la misura, la si individua leggendo il numero che compare sotto la tacca posta all’ estremità del dinamometro, il quale è tarato in centesimi di Newton.
La molla contenuta all’interno del dinamometro, può essere definita come un sistema al quale se viene applicata una forza F, subisce un allungamento X proporzionale alla forza applicata. A tal proposito va ricordata la legge di Hooke: dove (k) è una costante positiva, chiamata costante elastica della molla la cui misura è anch’essa espressa in Newton al metro.
Dall’ analisi degli errori delle prime due esperienza, tra il valore misurato dal dinamometro e il valore teorico che si sarebbe dovuto ottenere, e’ possibile notare come i due risultati ottenuti siano molto vicini tra loro, producendo un errore inferiore al 6%. Possiamo quindi affermare che l’esperienza e’ riuscita.
Anche l’ ultima esperienza, in cui l’errore e’ pari al 17.5% e’ da ritenersi verificata nonostante l’errore sia superiore al 15%; questo può essere causato dal fatto che l’inclinazione della guida era troppo scarsa oppure dall’imprecisione dello strumento o dal non ottimale parallelismo del dinamometro con la guida, impedendo cosi’ di ottenere una misura precisa.
Domande da interrogazione
- Qual è lo scopo dell'esperimento descritto?
- Quali strumenti sono stati utilizzati nell'esperimento?
- Come viene calcolata la forza parallela al piano inclinato?
- Quali sono stati i risultati delle tre esperienze condotte?
- Quali conclusioni sono state tratte dall'esperimento?
L'esperimento mira a osservare la forza prodotta da un corpo che scivola lungo un piano inclinato, misurata tramite un dinamometro.
Sono stati utilizzati una guida metallica, un dinamometro, un carrellino di massa 50g, un filo, alcuni libri per inclinare la guida e un peso di 150g da applicare al carrellino.
La forza parallela al piano inclinato viene calcolata utilizzando la formula che coinvolge la massa del carrellino, la forza di gravità e il seno dell'angolo di inclinazione.
Le forze misurate sono state 0.3 N, 0.35 N e 0.2 N rispettivamente, con errori percentuali rispetto ai valori teorici del 2.04%, 5.10% e 17.5%.
L'esperimento è stato considerato riuscito, con errori inferiori al 6% nelle prime due esperienze. L'errore del 17.5% nella terza esperienza è stato attribuito a possibili imprecisioni strumentali o di setup.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
