Relazione sul moto rettilineo uniformemente accelerato

Nome: Giada Ghizzo

Classe: 1^A GRC

Data: 12-04.-14

m.r.u.a.

“moto rettilineo uniformemente accelerato”

Scopo della prova: Lo scopo della prova è quello di verificare le leggi

del moto rettilineo uniformemente accelerato.

Materiale utilizzato: Per svolgere la prova è stato utilizzato il seguente

materiale da laboratorio:

Un compressore

 Una rotaia a cuscino d’aria

 2 fotocellule

 2 supporti

 Un cronometro

 3 tavolette di legno

 Un foglio di calcolo (Microsoft Excel)

 Start meccanico a molla

 carrellino



Schema funzionale:

*Il disegno è simile e coerente con la prova svolta, ma non è l’esperienza

di laboratorio reale; è un immagine scaricate dalla rete.

Descrizione della prova:

Nella prova di laboratorio sul moto rettilineo uniformemente accelerato è

stato montato il materiale sopraelencato come da schema funzionale; è

stata posta la guidovia a cuscino d’aria sul piano da lavoro sollevandola

da un lato tramite le tre tavolette di legno (si è dovuta sollevare per fare

in modo che il corpo acquisisse un accelerazione), poi sono state

montate le due fotocellule su i sostegni cercando di rispettare il più

possibile l’altezza della guidovia e quindi di posizionarle in modo da

riuscire a percepire il movimento del carrellino e sono state poste ad una

distanza (s) tra di loro accanto alla guidovia; esse sono poi state

collegate fra loro tramite diversi cavi e poi anche al cronometro che a sua

volta è stato collegato alla corrente elettrica. Si è posizionato il

compressore di fianco al banco da lavoro ed è stato collegato tramite un

tubo alla rotaia e tramite alcuni cavi alla corrente elettrica. Di seguito è

stato montato uno start meccanico a molla, questa volta al contrario

perché non è servito per dare impulso al carrellino, ma per trattenerlo

fino all’ordine di partenza e poi rilasciarlo senza imprimere ad esso alcun

tipo di forza, è stato poi testato più volte che compisse sempre un

movimento regolare; dopodiché il carrellino è stato dotato di una

bandierina che permetteva alle fotocellule di percepirne il passaggio, ed

infine è stato posto dinnanzi allo start meccanico a molla. Poi si è

cominciato con la prova di laboratorio vera e propria. Per prima cosa si è

fatto partire il carrellino una volta di prova per verificare che tutte le

attrezzature funzionassero nel modo adeguato; siccome non ci sono stati

apparenti intoppi si è cominciato con la parte propriamente

sperimentale. Attraverso lo start meccanico a molla si è fatto partire il

carrellino, esso passando davanti alla prima fotocellula attivava il

cronometro mentre passando davanti alla seconda lo fermava; il valore

che compariva sul display del cronometro veniva inserito in una tabella

precedentemente strutturata in un foglio di calcolo Microsoft Excel; si è

proceduto allo stesso modo per dieci volte, dopodiché si è aumentata la

distanza tra le fotocellule di 0,2 metri, si è eseguito lo stesso

procedimento con sei distanze diverse. Mano a mano che i valori relativi

a tempo e spazio venivano inseriti nel foglio il programma ha calcolato il

tempo medio (tm), lo spazio (s) e l’accelerazione di ogni serie; ci si è resi

conto che la prima serie, quella con lo spazio inferiore, aveva

un’accelerazione molto diversa rispetto alle altre, mentre in teoria

dovevano essere tutte uguali quindi si è proceduto con altre dieci

misurazioni mantenendo lo spazio di 0,3m; si è ottenuta infine

un’accelerazione più simile ai valori nella media.

Calcoli e formule: tutti i nostri calcoli e formule sono stati eseguiti

tramite l’uso di un foglio elettronico di calcolo Microsoft Excel e sono stati

fatti degli arrotondamenti attinenti ai calcoli.

s=30cm=0,3m

Δtm =(Δt1+Δt2+Δt3+Δt4 +Δt5+Δt6+Δt7 +Δt8+Δt9)/Δtn=1,001s

a = 2*s/Δtm^2= 2*0,3/1,001^2 = 0,599 m/s^2

Vteorico = a*Δtm = 0,599*1,001= 0,600m/s

s=50cm=0,5m

Δtm =(Δt1+Δt2+Δt3+Δt4 +Δt5+Δt6+Δt7 +Δt8+Δt9)/Δtn=1,310s

a = 2*s/Δtm^2= 2*0,5/1,310^2 = 0,583 m/s^2

Vteorico = a*Δtm = 0,583*1,310= 0,764m/s

s=70cm=0,7m

Δtm =(Δt1+Δt2+Δt3+Δt4 +Δt5+Δt6+Δt7 +Δt8+Δt9)/Δtn=1,560s

a = 2*s/Δtm^2= 2*0,7/1,560^2 = 0,575 m/s^2

Vteorico = a*Δtm = 0,575*1,560= 0,897m/s

s=90cm=0,9m

Δtm =(Δt1+Δt2+Δt3+Δt4 +Δt5+Δt6+Δt7 +Δt8+Δt9)/Δtn=1,780s

a = 2*s/Δtm^2= 2*0,9/1,780^2 = 0,568 m/s^2

Vteorico = a*Δtm = 0,568*1,780= 1,011m/s

s=110cm=1,1m

Δtm =(Δt1+Δt2+Δt3+Δt4 +Δt5+Δt6+Δt7 +Δt8+Δt9)/Δtn=1,975s

a = 2*s/Δtm^2= 2*1,1/1,975^2 = 0,564 m/s^2

Vteorico = a*Δtm = 0,564*1,975= 1,114m/s

n.b.

I calcoli sono stati ripetuti variando di volta in volta la distanza tra le due

fotocellule (s) e di conseguenza la velocità e l’accelerazione. Sono state

fatte diverse misurazioni con le quali si è poi fatta la media, che si trova

nelle formule. Tutti i dati ottenuti sono stati messi in tabella.

Legenda simboli:

Δt1, Δt2… tempo

 è

Δtm media dei tempi

 è

S spazio

 è

aèaccelerazione

 Vteoricaè velocità teorica

 m metri

 è

cmècentimetri

 sè secondi

 m/s^2è metri al secondo quadrato

 m/s metri al secondo

 è

tn numero delle misurazioni dei tempi

 è

n.b.

Le unità di misura di tutte le grandezze, sono poste tra parentesi nelle

tabelle e nei grafici; e di seguito al valore delle grandezze nelle formule.

Sono quelle del sistema internazionale con i relativi multipli e

sottomultipli.

Grafici e Tabelle:

1) spazio-tempo

m.r.u.a.

1,2

1 f(x) = 0,26x² + 0,04x

0,8

(m) 0,6

Δs 0,4

0,2

0

0 0,5 1 1,5 2 2,5

Δt (s)

Questo è un grafico di tipo spazio-tempo dove la linea di pendenza

rappresenta la velocità. Con la lettera (y) all’interno del grafico (in testa

alle linee di tendenza), il programma indica la velocità (Vteorica), riferita

proprio all’andamento della parabola indicata.

2) accelerazione-tempo