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Istituto Superiore
“Giovanni Falcone”
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Anno sc. 2010/110
Classe: 1° A Grafico
Gruppo: Carlotta, Alessia, Arianna, Lukas.
Relazione: Progetto cl@ssi Web 2.0
Oggetto: Equilibrio di un corpo su un piano inclinato.
Scopo dell’esperimento: Verificare la proporzionalità diretta tra altezza del piano inclinato e la
forza equilibrante.
Materiale adoperato e sue caratteristiche (portata e sensibilità degli strumenti):
1. Asta metallica.
2. Cordicella.
3. Carrello per piano inclinato.
4. Piano inclinato con carrucola.
5. Due dinamometri: Portata:2,5N Sensibilità:0,05N
6. Metro: Portata:100 cm Sensibilità:0,1 cm
Schema dell’apparecchiatura
Richiami teorici
Che forza si deve applicare per mantenere in equilibrio la scatola lungo il piano inclinato?
Le forze sono tre:
1. La forza-peso Fp è diretta verso il basso
2. La forza vincolare Fv è perpendicolare al piano inclinato
3. La forza equilibrante Fe dell’uomo che tiene in equilibrio la scatola.
L’intuizione suggerisce che la forza equilibrante sarà tanto più grande quanto maggiore è
l’inclinazione del piano, cioè quanto più l’altezza h è grande rispetto alla lunghezza L.
Il valore della forza equilibrante (uguale alla componente parallela della forza-peso) è:
Fe = Fp • h/L
Pertanto quanto più il piano inclinato, cioè tanto maggiore è il rapporto tra h/L, tanto maggiore deve
essere la forza equilibrante che l’uomo deve applicare per tenere ferma la scatola. Il rapporto h/L si
chiama pendenza o inclinazione del piano.
A
D
F
E
B
C
Dimostrazione della formula
I triangoli ABC e DEF sono simili perché hanno entrambi un angolo retto e, inoltre, i due angoli
indicati con il simbolo α sono uguali. La similitudine tra i due triangoli permette di scrivere la
proporzione: DF:DE = AC:AB
Da cui si ricava che: DF = DE • AB/AC
mod
4
5
0
0
0
Vers. 1
Rev. 5
del 01/09/10
Descrizione dell’esperimento
L’esperimento consiste nel verificare la proporzionalità diretta tra altezza del piano inclinato e la
forza equilibrante.
Calcolare la forza equilibrante del carrellino con un dinamometro (portata:2,50 N; sensibilità:0,05
N) posizionato sull’asta.
Regoliamo il piano inclinato con il morsetto e misuriamo con il metro (9,5 cm) l’altezza del piano
inclinato.
A questo punto prendo il carrellino e lo metto sul piano inclinato e lo aggancio al filo. Faccio
passare il filo attraverso la carrucola e l’altra estremità la collego al dinamometro. Il dinamometro,
il quale è attaccato a un’asta, in modo che resti in posizione verticale, mi permette di misurare la
forza equilibrante del carrellino. Fatte le misure ripetiamo l’esperimento aumentando di volta in
volta l’altezza e misurando la forza equilibrante risultante.
Commento [M1]: Misurare!!!!!!!!!!!!!
Raccolta dei dati Sperimentali
N°Prove
h ( m)
L (m)
Fp (N)
F// (N)
Fe (N)
1
0,09
0,30
1,25
0,38
0,30
2
0,115
0,30
1,25
0,48
0,45
3
0,135
0,30
1,25
0,56
0,50
4
0,145
0,30
1,25
0,60
0,60
5
0,195
0,30
1,25
0,81
0,70
Elaborazione dei dati sperimentali
Commento [M2]: Mancano tutte le
unità di misura
Ora calcoleremo la F//
F// = 1,25 ∙ 0,09/0,3 = 0,375 ≈ 0,38
F// = 1,25 ∙ 0,115/0,3 = 0,479167 ≈ 0,48
F// = 1,25 ∙ 0,136/0,3 = 0,5625 ≈ 0,56
F// = 1,25 ∙ 0,145/0,3 = 0,604167 ≈ 0,60
F// = 1,25 ∙ 0,195/0,3 = 0,8125 ≈ 0,81
mod
4
5
0
0
0
Vers. 1
Rev. 5
del 01/09/10
Commento [M3]: Rimpicciolire i
caratteri dei dati sugli assi e della legenda
Grafico
Fe (N)
Equilibrio di un corpo su un piano
inclinato
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Sperimentale
Teorica
0,9 0,115 0,135 0,145 0,195
h (m)
Conclusioni e osservazioni
Nel grafico possiamo notare che ci sono due rette al posto di una sola. Quella teorica è la F//,
mentre quella sperimentale è la Fe, che tiene in equilibrio il carrellino. Ma possiamo anche notare
che queste due rette non coincidono perché hanno valori diversi.
Perciò possiamo dedurre che esiste una proporzionalità diretta tra Fe e h.
Commento [M4]: Non è l’espressione
corretta
Commento [M5]: Perché?
Commento [M6]: Non è la conclusione
logica rispetto a quello che hai scritto nelle
righe precedenti
Gruppo N°
Classe 1^A ITI Grafico
Relazione: Progetto cl@ssi WEB 2.0
GRIGLIA DI VALUTAZIONE
Criterio di valutazione
Materiale adoperato e sue caratteristiche
Punteggio
5/5
Schema dell’apparecchiatura
13/15
Richiami teorici
15/15
Descrizione dell’esperimento
12/15
Raccolta dei dati
15/15
Elaborazione dei dati
Grafico
Conclusioni e/o osservazioni
PUNTEGGIO TOTALE
1/5
13/15
7/15
100/100
Punteggio ottenuto
81 /100
Voto
8/10
Data 06/06/2011
Firma Docente
Firma studente
mod
4
5
0
0
0
Vers. 1
Rev. 5
del 01/09/10