Rendendoci conto che tutto ciò che ci circonda
può essere ricondotto a rapporti fisici, abbiamo
deciso di quantificare due eventi che ci hanno
maggiormente colpiti e che ci appassionano.
MATERIALI E
REALIZZAZIONE
Per realizzare la struttura base ci siamo serviti di
una tavola in legno come basamento tagliata
opportunamente in base alle esigenze. Il resto
della struttura è costituita da lamiera, un
materiale più semplice da adoperare e che
consente più facilità di movimento
nell’esperimento che prevede l’acqua.
Per il primo esperimento abbiamo utilizzato una
macchina ed un peso opportunamente legate con
sostegni.
Per il secondo esperimento abbiamo utilizzato un
motore che pompa acqua ( un motore molto
rudimentale ma efficace).
LA STRUTTURA
Attraverso la struttura realizzata, si possono
dimostrare una serie di eventi fisici. In questo caso
abbiamo voluto rappresentare il movimento di una
macchina tramite forze di diversa entità.
1° ESPERIMENTO
 2° ESPERIMENTO
 CONCLUSIONI

INTRODUZIONE
Per quanto concerne il primo esperimento ci
siamo ispirati alle corse ciclistiche in particolare
alle tappe di montagna in cui i corridori devono
affrontare pendenze elevate, fino ad arrivare al
24-25%. Con ciò vogliamo dimostrare come
cambiano le accelerazioni e le velocità in base
alle forze.
89°
19ª TAPPA
MORTILORO
IL MORTIROLO
Come illustrato nella vignetta, un ciclista deve affrontare
salite dure cambiando notevolmente velocità e tutti gli
eventi fisici ad esso connessi.
Abbiamo così deciso di affrontare lo stesso discorso
sostituendo la bicicletta con una macchina.
In assenza di un motore vero e proprio abbiamo
utilizzato un peso che esercita su una macchina una
forza che ne determinano le accelerazioni e le velocità.
Abbiamo così scomposto il moto in tre parti: salita,
pianura e discesa.
60°
60°
SALITA
v = 0,4 m / 0,8 s = 0,5 m/s
a = Δv/ Δt = 0,5 m/s / 0,8 s = 0,6 m/s²
F = m*a = 1,3 Kg * 0,6 m/s ² = 0,8 N (forza del motore)
L = F*s = 11,8 N * 0,6 m = 7,08 J (lavoro della forza)
P1 = F*v = 0,8 N * 0,5 m/s = 0,4 W
K1 = ½ m*v ² = ½ * 0,25 Kg * 0,5 m/s = 0,06 J
PIANURA
v = 0,35 m / 0,30 s = 1,16 m/s
a = 1,16 m/s / 0,30 s = 3,86 m/s ²
F = m*a = 1,3 Kg * 3,86 m/s ² = 5,01 N (forza del motore)
L = F*s = 5,01 N * 0,6 m = 3 J (lavoro della forza)
P2 = F*v = 5,01 N * 1,16 m/s = 5,8 W
K2 = ½ m*v ² = ½ * 0,25 Kg * 1,16 m/s = 0,14 J
DISCESA
NB: in discesa non c’è forza, dunque la macchina và a folle.
a = 9,8 m/s ² * 0,7 m / 0,75 m = 9,14 m/s ²
v = 9,14 m/s ² * 0,6 s = 5,49 m/s
L=0
P3 = 0
K3 = ½ m*v ² = ½ * 0,25 Kg * 5,49 m/s = 0,68 J
K tot = (K1 + K2 + K3)/3 = (0,06 + 0,14 + 0,68)/3 = 0,29J (energia cinetica
media)
P tot = (P1 + P2 + P3)/3 = (0,4 + 5,8 + 0)/3 = 2,07 W (potenza media)
SALITA E….
….DISCESA
CONCLUSIONI FINALI
Il piano inclinato con la stessa lunghezza ma con
angolo minore, darà velocità e accelerazione minore in
discesa. Il piano inclinato con la stessa lunghezza ma
con angolo minore darà velocità e accelerazione
maggiore in salita. Calcolando la pendenza abbiamo
così ottenuto un valore del 40%.
INTRODUZIONE
Per questo secondo esperimento ci siamo ispirati alle
giostre e in particolare al Niagara, nel complesso di
Mirabilandia. In questo esperimento vogliamo
dimostrare l’influenza dell’acqua sul moto e l’urto della
macchina con l’acqua, che diventa simile a un muro.
Inoltre vogliamo dimostrare che ci troviamo di fronte
ad un urto anaelastico, in cui l’energia cinetica varia.
PRIMA DELL’URTO
60°
DOPO L’URTO
60°
PRIMA DELL’URTO
v1 = Δs/ Δt = 75 cm / 0,55s = 0,75m / 0,55s = 1,36 m/s
K1 = ½ m*v ² = ½ * 300 g * (1,36 m/s) ² = ½ * 0,3 Kg * (1,8496 m ²/s ²) =
= 0,3 Kg * 0,9248 m ²/s ² = 0,27 J
DOPO L’URTO
K2 = ½ m*v ² = ½ * 0,3 Kg * 0 = 0
K1 ≠ K2 → URTO ANAELESTICO
CONCLUSIONI FINALI
Possiamo notare come nell’istante in cui la macchina
urta l’acqua, questa assume le caratteristiche di un
blocco di pietra, facendo perdere alla macchina stessa la
sua energia cinetica, essendo la velocità pari a 0. Infatti
all’impatto con l’acqua la velocità della stessa diminuisce
fino a finire.
Inoltre abbiamo dimostrato attraverso un esperimento
di tipo quantitativo che questo si tratta di un urto
anaelastico in quanto l’energia cinetica non viene
conservata.
Ci scusiamo per le imperfezioni della
rappresentazione dell’esperimento ma
abbiamo cercato di essere il più vicini
possibili alla realtà.
SI RINGRAZIANO TUTTI COLORO
CHE GENTILMENTE E CON
PAZIENZA HANNO ASSISTITO
ALLA REALIZZAZIONE DI QUESTO
PROGETTO DI FISICA
UN RINGRAZIAMENTO
PARTICOLARE AL
PROF. O.C.PICCOLO
PER LA SUA COLLABORAZIONE IN
CAMPO TECNICO