Basic HTML Version
la meccanica newtoniana
per riflettere sulle caratteristiche di un moto uniforme-
mente accelerato proponiamo la riproduzione casalinga
di un famoso esperimento storico (descritto nella ri-
flessione storica posta al termine di questa Unità) con il
quale Galilei verificò la legge di caduta dei corpi in pros-
simità della superficie terrestre.
ciò che occorre per eseguire questo esperimento con
esiti decisamente buoni è una tavola di legno molto ri-
gida, ben levigata e lunga almeno un paio di metri, delle
biglie di vetro o di acciaio di diametro pari a circa 2 cm e
un cronometro di sensibilità pari almeno a 0,1 s/div.
nel ruolo di cronometro va benissimo un cellularemen-
tre le biglie si trovano facilmente da un cartolaio o da un
ferramenta. per il piano inclinato puoi accontentarti del
tavolo di cucina, purché abbia una superficie in formica
o di un tavolo con superficie in vetro o in marmo.
Una biglia che rotola su un piano inclinato
Esecuzione dell’esperimento
•
inclina il piano del tavolo sollevandolo da un lato in
misura pari a circa 1/10 della sua lunghezza (
Figura A
).
•
posiziona una biglia nel punto più elevato del ta-
volo e, facendola partire da ferma, senza cioè darle
alcuna spinta iniziale, lasciala rotolare liberamente.
determina, con una serie di misure (almeno tre per
ogni distanza percorsa), il tempo impiegato dalla bi-
glia a percorrere distanze di lunghezza crescente,
ad esempio tratti di 50 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm.
l’inclinazione del tavolo non deve essere eccessiva,
perché in tal caso i tempi di percorrenza degli spazi
più brevi sarebbero determinati con incertezza trop-
po elevata rispetto al loro valore.
È meglio procedere per tentativi in modo che il tempo
impiegato, anche per il tratto più breve (50 cm), non
sia inferiore a qualche secondo.
•
riporta i valori degli spazi
s
percorsi (misurati con
la precisione del millimetro) e dei corrispondenti
tempi impiegati a percorrerli nella tabella seguente.
È consigliabile che i tempi rappresentino la media di
almeno tre misure relative al medesimo spazio
s
. in
un grafico cartesiano, riporta sull’asse orizzontale i
valori del tempo
t
e sull’asse verticale i valori dello
spazio
s
percorso (
Figura B
). individua i punti corri-
spondenti alle coppie di valori
s
,
t
riportati in tabella.
rappresenta, se possibile, le incertezze delle misure
dello spazio e del tempo.
s (cm)
t (s)
50
100
150
200
la linea di tendenza dei punti del grafico consente di sta-
bilire che la legge oraria del moto della biglia è del tipo
s
=
k t
2
?
supponendo che la risposta sia affermativa, determi-
na il valore dell’accelerazione con la quale la biglia si
è mossa sul tavolo.
Figura A
50,0 ± 0,1
.................... .................... ....................
...............................................................
100,0 ± 0,1
.................... .................... ....................
...............................................................
150,0 ± 0,1
.................... .................... ....................
...............................................................
200,0 ± 0,1
.................... .................... ....................
...............................................................
spazio (cm)
tempi rilevati (s)
tempo medio
t
e relativa incertezza
Figura B
Fisica in casa 2
SIMULAZIONE
Moto di una
biglia su un
piano inclinato
(esperimento
di Galileo)
Tema1_Unit1.indd 82
14/11/