Laboratorio di Fisica, 31 Ottobre 2008.
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE
ACCELERATO
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
MATERIALE UTILIZZATO:
•
•
•
•
guida metallica, rotaia dove scorre il carrellino provvista
di due rebbi dove inserirò la carrucola
carrellino non semovente (50 g.)
marcatempo elettromagnetico, provvisto di un elettromagnete,
un martelletto, che batte 50 volte al secondo(50 Hz.)e due
rebbi.
trasformatore da 220 V, con un’uscita da 6 V e una da 12 V
• carta carbone
• righello(sensibilità 1 mm)
• scotch
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
• porta pesi
• carrucola
• filo
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
PREMESSA TEORICA:
Per traiettoria si intende l’insieme di tutte le posizioni
successive occupate da un corpo in movimento. Essa quindi
non tiene conto di alcuna informazione temporale.
L’accelerazione è la variazione della velocità di un corpo
nell’unità di tempo.
Il moto rettilineo in cui l’accelerazione è costante si
chiama moto rettilineo uniformemente accelerato.
Leggi dell’MRUA:
a = costante
V = V0 + at
legge tachimetrica, che ci permette di trovare
la velocità con cui si muove un corpo.
x = V0 + at2 legge oraria, che ci permette di trovare la
posizione di un corpo in funzione dell’istante
di tempo
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
Possiamo rappresentare le leggi dell’MRUA in un diagramma
cartesiano.
Ponendo il tempo in ascissa e lo spazio in ordinata
otterremo un cronotopo, ossia un digramma che tiene conto
delle informazioni spazio-temporali, chiamato diagramma
orario (cfr.grafico 3).
Il diagramma orario del moto rettilineo uniformemente
accelerato ha come risultato una parabola.
Ponendo invece il tempo in ascissa e la velocità in ordinata
otteniamo un digramma tachimetrico (cfr. grafico 2).
Il diagramma tachimetrico del moto rettilineo uniformemente
accelerato ha come risultato una retta.
Nel caso in cui la retta ottenuta sia decrescente si parla
di decelerazione.
Il carrellino ha un attrito volvente che è 100 v. più
piccolo dell’attrito radente, caratteristico dei corpi che
strisciano.
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
MONTAGGIO DELL’ESPERIENZA:
1. Posiziono la guida metallica sul banco, facendo attenzione
che i rebbi del marcatempo siano in corrispondenza del
taglio della guida.
2. Posiziono il carrellino sulla guida ad un estremo della
guida, vicino al marcatempo.
3. Infilo la carrucola in posizione orizzontale negli
appositi rebbi della guida.
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
MONTAGGIO DELL’ESPERIENZA
4. Prendo un filo, lungo poco più della guida stessa, lo lego
ad un’estremità del carrellino e lo faccio inoltre passare
sulla carrucola.
5. Lego inoltre il filo stesso, dopo averlo posizionato sulla
carrucola, al porta pesi.
6. Taglio una striscia di carta carbone della stessa lunghezza
della guida, la lego con dello scotch al carrellino, in
modo che sia perfettamente perpendicolare allo stesso, e la
faccio passare tra i rebbi del marcatempo, sotto il
martelletto.
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
MONTAGGIO DELL’ESPERIENZA
7. Collego il trasformatore alla corrente.
8. Inserisco la presa a banana del trasformatore nell’apposita
spina del marcatempo, lascio il portapesi e il carrellino
parte.
9. Stacco la carta carbone e osservo i segni lasciati dal
marcatempo.
10.Eliminando la parte iniziale e finale della carta, dove i
pallini sono vicinissimi tra loro, divido il resto della
carta in intervalli di 5 pallini in modo da creare sezioni
che indicano lo spazio percorso dal carrellino in 0,1 s.
11.Misuro a questo punto i frammenti trovati e inserisco i
dati in tabella.
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
DATI E LORO ELABORAZIONE:
Inserisco in tabella 1 i valori ottenuti.
Nella prima colonna inserisco il valore dello spazio
percorso dal carrellino in un decimo di secondo.
Nella terza colonna inserisco il valore della velocità con
cui si muove il carrellino e, nella quarta, la differenza
tra le velocità.
Inserisco invece nella quinta colonna l’accelerazione e
infine nell’ultima colonna lo spostamento del carrellino,
che corrisponde alla somma dei valori ottenuti nella prima
colonna.
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
#
Dx (cm)
Dt
(s)
V
(cm/s)
DV
(cm/s)
1
1,7  0,1
0,1
17  1
2
2,5  0,1
0,1
25  1
8  1
80  20
4,2  0,1
3
3,4  0,1
0,1
34  1
9  1
90  20
7,6  0,1
4
4,1  0,1
0,1
41  1
7  1
70  20
11,7  0,1
5
4,9  0,1
0,1
49  1
8  1
80  20
16,6  0,1
6
5,7  0,1
0,1
57  1
8  1
80  20
22,3  0,1
7
6,5  0,1
0,1
65  1
8  1
80  20
28,8  0,1
8
7,3  0,1
0,1
73  1
8  1
80  20
36,1  0,1
a
(cm/s2)
x (cm)
1,7  0,1
Tabella 1
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
Grafico 1
diagramma accelerometrico
100
a (cm7s2)
80
60
40
20
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
t (s)
diagramma tachimetrico
diagramma orario
10
6
x (cm)
V (cm/s)
8
4
2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
t (s)
Grafico 2
0,2
0,4
0,6
0,8
1
t (s)
Grafico 3
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate
MOTO RETTILINEO UNIFORMEMENTE ACCELERATO
CONCLUSIONE:
Con questa esperienza ho dimostrato le leggi del moto
rettilineo uniformemente accelerato perché nel diagramma
tachimetrico ho ottenuto una retta, nel diagramma orario
ho ottenuto una parabola e in quello accelerometrico una
retta parallela all’asse x.
L’accelerazione è di 80 cm/s2, ottenuta facendo una media
dei valori.
Elisabetta Gasparoli, Classe II A, Liceo Classico G. Pascoli, Gallarate