A. Martini
Ecco la nostra Ruota!
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Cosa succede se mettiamo una pallina in
cima alla rotaia e la lasciamo andare?
Ma sei sicuro che è proprio questa la
traiettoria della pallina?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
E se per caso la traiettoria fosse questa?
Ragioniamoci un po’ su.
Quando la pallina arriva nel punto A
A
Ha una velocità V che dipende dall’altezza
da cui è partita
A
Poiché la pallina sta muovendosi di moto
circolare (uniforme, in questo istante)
A
nel punto A sarà sottoposta
contemporaneamente a due forze:
A
nel punto A sarà sottoposta
contemporaneamente a due forze:
la forza peso P
P
nel punto A sarà sottoposta
contemporaneamente a due forze:
la forza peso P e la forza centrifuga F
F
P
Se la forza centrifuga è più piccola della
forza peso, la pallina non riesce a seguire
la rotaia e cade
F
P
Se la forza centrifuga è più piccola
F
P
Se la forza centrifuga è più piccola
F
P
Se invece la forza centrifuga è più grande
della forza peso, la pallina riesce a seguire
la rotaia.
F
P
Se invece la forza centrifuga è più grande
F
P
Se invece la forza centrifuga è più grande
F
P
Spostando la posizione di partenza, in alto o in basso …
… cerchiamo la prima posizione con cui riusciamo a non far “cadere”
la pallina
In questo caso le due forze si equivalgono:
F
P
F=P
Dobbiamo quindi verificare la nostra ipotesi:
F
P
F=P
Dobbiamo quindi verificare la nostra ipotesi:
F
P
F=P
mV2 = mg
R
Dobbiamo quindi verificare la nostra ipotesi:
F
P
F=P
mV2 = mg
R
V2 = g
R
Dobbiamo quindi verificare la nostra ipotesi:
F=P
VV22 = g
R
F
P
Dobbiamo quindi verificare la nostra ipotesi:
F=P
VV22 = g
R
Dobbiamo quindi verificare la nostra ipotesi:
F=P
VV22 = g
R
V
Dobbiamo quindi verificare la nostra ipotesi:
F=P
VV22 = g
R
V
R
COME FARE LE MISURE
VV22 = g
R
V
R
Prima di tutto predisponiamo la rotaia
Mettiamo la scala millimetrata per calcolare il rapporto
di ingrandimento
Poi , con due piccole aste blocchiamo la rotaia in modo
che non oscilli al passaggio della pallina
Scegliamo poi l’altezza del punto di partenza in modo
che la pallina faccia tutto il giro della rotaia, senza
“cadere”.
Una volta preparata l’apparecchiatura, posizioniamo la
lampada strboscopica in modo che illumini la parte alta
della rotaia
Scegliamo la frequenza di 60 Hz
A questo punto possiamo scattare la fotografia, utilizzando
il diaframma più aperto possibile ed aspettando alcuni
secondi prima di lasciare la pallina, in modo da imprimere
sul negativo tutto il percorso della pallina e la scala
graduata.
Ed ecco il risultato della foto
Ed ecco il risultato della foto
Per calcolare il rapporto di ingrandimento
scegliamo una parte della scala ben visibile
Il raggio della circonferenza viene
calcolato
misurando il diametro della
traiettoria, nel punto A,
e togliendo il raggio della pallina
N.B. Queste misure vengono fatte
direttamente in laboratorio e non
sulla fotografia!
a
b
Otteniamo così la misura di “R”:
R= a - b
2 2
b
R
a
Per calcolare V misuriamo la distanza fra due posizioni
successive della pallina nella zona più alta della “ruota”
S
Poi moltiplichiamo per il rapporto di ingrandimento e per la
frequenza:
Lr
V=Sf
Lf
A questo punto siamo in grado di verificare la relazione:
VV22 = g
R
b
R= a - b
2 2
Lr
V=Sf
Lf
a
fine