Moto rettilineo uniforme su una rotaia a cuscino d’aria Esperienza di Laboratorio di Fisica Prof. Leonardo Mascellino Prof. Rosa Aiello Introduzione Vogliamo dimostrare che un corpo in equilibrio di forze si muove di moto rettilineo uniforme. Ci serviamo per questo di una rotaia a cuscino d'aria che ci permette di ottenere movimento di corpi praticamente senza attrito. La forza d’attrito 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 d'attrito. Se noi eliminiamo l'attrito, il corpo proseguirà indefinitamente nel suo moto finchè una causa esterna (forza) non modificherà tale stato (Galileo Galilei). Il carrello in equilibrio di forze Il carrello sulla rotaia è soggetto esclusivamente alla sua forza peso che viene neutralizzata dalla reazione vincolare del piano, quindi è in equilibrio di forze. Se ad esso applichiamo un impulso di forza, si metterà in movimento mantenendo la sua velocità. L’esperimento Per monitorare il moto del corpo, fissiamo dei traguardi ad intervalli di spazio regolari e posizioniamo una coppia di fotocellule collegate ad un cronografo che visualizzerà i tempi che il carrello impiegherà a percorrere tali spazi. Schema della rotaia Cronografo Fotocellule Carrello 0 0,2 0,4 0,6 Rotaia a cuscino d’aria 0,8 1m Esperimento in diretta Cronografo Fotocellule Carrello 0 0,2 0,4 0,6 Rotaia a cuscino d’aria 0,8 1m Tabella dell’esperimento s (m) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 TABELLA DEI VALORI t (s) s totale (m) t totale (s) 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Risultati sperimentali 0,8 1,6 2,4 3,2 4 v = s/t (m/s) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Grafico spazio (m) Velocità (m/s) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 1 2 3 tempo (s) 4 5 Per concludere... Analizzando i dati in tabella, notiamo che qualunque sia la posizione del carrello, la sua velocità ha un valore costante. A ulteriore conferma, la retta ottenuta col grafico indica la proporzionalità diretta tra spazio e tempo la cui pendenza rappresenta la velocità (pendenza costante = velocità costante). Galileo Galilei Nasce a Pisa nel 1564 Nel 1609 inizia l’esplorazione del Torna alla diapositiva sull’attrito cielo con un perspicillum Nel 1611 a Roma illustra le sue scoperte alle più alte autorità della Chiesa Nel 1623 scrive il Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo Nel 1633 è costretto ad abiurare di fronte al tribunale dell’Inquisizione Muore nel 1642 ad Arcetri E’ considerato uno dei padri della fisica e a lui si deve il metodo scientifico