FISICA! Le leggi della natura - Seconda edizione
do conto della legge di propagazione degli errori.
Ricorda di aggiungere le unità di misura nella intestazione delle colonne.
laboratorio 1 L’equilibrio
su un piano inclinato
Da fare
Determinare la condizione di equilibrio di un corpo su un piano inclinato con attrito trascurabile.
h ± eh
Fe ± eF
k ± ek
...............................
...............................
...............................
...............................
...............................
...............................
Come sono fra loro i valori di k? Di che tipo pensi
che sia la relazione che esprime la forza elastica Fe
in funzione dell’altezza h del piano?
Rappresenta i dati in un grafico, indicando in
ascisse i valori di h e in ordinate i corrispondenti
valori della forza elastica Fe insieme con gli errori
di misura. Quanto vale la pendenza della retta passante per i singoli rettangolini? Qual è la relazione
che esprime l’intensità della forza equilibrante Fe
in funzione dell’altezza h del piano?
Misura con il righello la lunghezza l del piano inclinato e calcola il peso P, noto il valore di k.
Per quale valore del rapporto h/l fra l’altezza e la
lunghezza del piano inclinato risulta Fe = P/2? In
tal caso quanto vale l’angolo d’inclinazione del
piano? Controlla le tue previsioni misurando il valore dell’angolo.
Che cosa ti serve
• piano inclinato
• dinamometro
• corpo cilindrico
• righello
Da sapere
• Affinché un corpo sia in equilibrio su un piano inclinato è necessario che la forza risultante
agente sul corpo sia nulla.
→
• Sul corpo agiscono il suo peso P diretto vertical→
mente verso il basso e la reazione normale N del
piano diretta perpendicolarmente alla superficie
→
del piano. La forza peso ha due componenti P1
→
e P2 diretti il primo perpendicolarmente e il secondo parallelamente alla superficie del piano
→
inclinato. La forza P1 è equilibrata dalla reazione
→
vincolare N del piano. Pertanto per mantenere
il corpo in equilibrio è necessario applicare a esso
→
una terza forza uguale in modulo e opposta a P2.
Procedimento
Fissa il dinamometro, con l’ausilio di due ganci, al
piano inclinato e al corpo cilindrico in modo che
si disponga parallelamente al piano, come mostrato in figura. Il cilindro è in equilibrio in quanto la
→
→
forza P2 uguaglia la forza elastica Fe esercitata dal
dinamometro. Ripeti l’esperimento per diversi valori dell’altezza h del piano, leggendo sul dinamometro, per ogni valore di h, l’intensità della forza
elastica.
Elaborazione dei dati
Riporta in due distinte colonne di una tabella i valori di h ed Fe con gli errori di misura assunti uguali alla sensibilità rispettivamente del righello e del
dinamometro.
Calcola, per ogni esperimento, il rapporto k = Fe/h
e riporta in una terza colonna della tabella il valore trovato con l’errore di misura, calcolato tenen-
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