SCOPO
DELL’ESPERIENZA
PRINCIPI TEORICI
DESCRIZIONE
ESPERIENZA E
CONCLUSIONI
DISEGNO ed
ESPERIMENTO
RACCOLTA DATI E
LORO
MANIPOLAZIONE
RINGRAZIAMENTI
Determinare l’energia potenziale
gravitazionale e l’energia cinetica posseduta
da un carrello, trascinato da un “pesetto”,
posto sulla rotaia a cuscino d’aria
MENU’ PRINCIPALE
In un sistema ISOLATO,
l’energia meccanica
si conserva
Approfondimenti Teorici: ENERGIA CINETICA
(PREMERE IL PULSANTE)
La indichiamo con il simbolo Ec: è l’energia posseduta da
un corpo in virtù del fatto che la sua massa (m) è in moto
con velocità V.
La formula per calcolare l’energia cinetica è: Ec= ½ *m*V2
Approfondimenti Teorici: ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE (PREMERE IL
PULSANTE)
La indichiamo con il simbolo Epg: è l’energia posseduta da un corpo di massa m in virtù del
fatto che si trova in una determinata posizione rispetto ad un livello di riferimento (preso
arbitrariamente) nel campo gravitazionale.
M Sabbia
Esempio: la massa della sabbia si trova ad un’altezza h
rispetto al livello di riferimento assunto come zero
dell’energia potenziale gravitazionale
h
La formula per calcolare l’energia potenziale gravitazionale è: Epg=m*g*h
Approfondimenti Teorici: ENERGIA MECCANICA PREMERE IL
PULSANTE
L’energia meccanica di un corpo, indicata col simbolo Em, è
data dalla somma di Ec ed Ep (l’Ep può essere di tipo
gravitazionale e/o elastico).
La formula per calcolare l’energia meccanica è: Em=Ec+Ep
MENU’ PRINCIPALE
Carrello con massa M2 su
rotaia a Cuscino d’aria
Spazio percorso dal carrello nel tempo
ti, misurato dal cronometro, dopo che
la massa M1 ha toccato terra
si= 10,0 cm
CLOCK
Massa M1
trainante
h = 0,935 m
ESPERIMENTO IN TEMPO REALE
ti = 0,110 s
M2 = 0,211 kg
si= 10,0 cm
M1 = 0,010 kg
MENU’ PRINCIPALE
M1 (kg)
M2 (kg)
h (m)
Ti (s)
Si (m)
Vi (m/s)
Epg (J)
Ec (J)
0,010
0,211
0,935
0,110
0,100
0,909
0,092
0,0913
0,020
0,211
0,935
0,080
0,100
1,25
0,18
0,180
0,010
0,311
0,935
0,132
0,100
0,758
0,092
0,0922
0,020
0,311
0,935
0,095
0,100
1,05
0,18
0,182
CALCOLI DELLA PRIMA RIGA
Vi = si/ti = 0,100m/0,311s= 0,909 m/s
Epg = m1*g*h= 0,010kg*9,81m/s2*0,935m= 0,092 J
Ec= ½*(m1+m2)*V2= ½*(0,010+0,211)kg*(0,909)2m2/s2= 0,913 J
MENU’PRINCIPALE
Con un cronometro digitale abbiamo misurato il tempo “istantaneo” impiegato dal
carrello per percorrere uno spazio di 10,0 cm appena dopo che il “pesetto” ha toccato
terra, quando il sistema si muoverà di moto rettilineo uniforme. In questo modo è possibile
calcolare la velocità del sistema un istante prima che il “pesetto” tocchi terra, perché il
sistema conserverà questa velocità per il primo principio della dinamica. Sono state
effettuate quattro misurazioni variando ogni volta la massa totale del sistema
 Abbiamo svolto i calcoli per trovare Vi
Abbiamo svolto i calcoli per trovare Epg
Abbiamo svolto i calcoli per trovare Ec
CONCLUSIONI
L’energia potenziale della massa m1 si è convertita in energia cinetica del sistema
infatti, dai calcoli eseguiti, risulta che tali valori sono uguali nell’ambito delle
incertezze sperimentali. Ciò conferma che l’energia meccanica del sistema
(carrello + “pesetto”) rimane costante durante il moto. Infatti:
Eim= Efm
Eipg sistema + Eic sistema = Efpg sistema + Efc sistema
Eipgm2 + Eipgm1+ Eicm2+ Eicm1 = Efpgm2 + Efpgm1+ Efcm2+ Efcm1
quindi
m1gh=1/2 (m1+m2)v2
Si semplificano perché sono uguali in entrambe le configurazioni
i = configurazione iniziale in cui il sistema è fermo
f = configurazione finale un istante prima che il “pesetto”
tocchi terra
MENU’ PRICIPALE
LUCA MARONCELLI
( immagini, animazioni, montaggio e rielaborazione
presentazione)
LUCA MARONCELLI
FEDERICO MAESTRI
FEDERICO
MAESTRI
Classe IID A.S. 2012-2013
DAVIDE MINUTOLO
(principi teorici, approfondimenti)
Docenti: Prof.ssa Barbara Teodorani - Prof. Luca Bruschi
DAVIDE
MINUTOLO (tabella raccolta dati e calcoli)
Classe IID A.S. 2012-2013
FINE PRESENTAZIONE
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- Lavoro parzialmente rielaborato e corretto dai Docenti mantenendo la grafica e la struttura sviluppata dagli studenti
- Gif Animate scaricate liberamente in rete da Google Immagini
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