Scopo dell esperimento:verificare la proporzionalità diretta tra altezza del piano inclinato e forza equilibrante

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1 Anno sc. 2010/ Data:27/05/2011 Classe: 1 a grafico Gruppo: Umberto,Giulia, Mattia, Giulia Relazione: progetto cl@assi 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 forza equilibrante Materiale adoperato e sue caratteristiche (portata e sensibilità degli strumenti): 1. Asse metallica con gancio 2. Cordicella 3. Carrello per piano inclinato 4. Piano inclinato con carrucola 5. Dinamometro (portata:2,5 N sensibilità=0,05 N) 6. Metro (portata:100 cm sensibilità:0,1 cm) Schema dell apparecchiatura Commento [M1]: La foto non mi piace!

2 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 che è diretta verso il basso A 2) La forza vincolare Fv che è perpendicolare al piano inclinato D F 3) La forza equilibrante Fe dell uomo che tiene in equilibrio la scatola E B 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 è: Fe = Fp x h:l C Commento [M2]: Ingrandire l immagine perché non si vede! Pertanto quanto più il piano è inclinato, cioè tanto maggiore è il rapporto 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. La similitudine tra due triangoli permette di scrivere la proporzione: DF=DC*AB/AC Alcune formule che useremo: La forza equilibrante si ricava utilizzando la seguente formula: Fp x h:l in cui h rappresenta l'altezza del piano inclinato, mentre l ne rappresenta la lunghezza. Fp rappresenta invece la forza peso del nostro solido, che si ricava in questo modo: Fp=m x g m rappresenta la massa, mentre g rappresenta l'accelerazione di gravità della terra, cioè 9,8 m/s Commento [M3]: m/s 2 Descrizione dell esperimento Come prima cosa, calcolare la forza peso del carrellino che ci servirà per determinare la forza equilibrante, agganciandolo a un dinamometro. Commento [M4]: misurare??????? Commento [M5]: verticalmente

3 Poi misurare con il metro la lunghezza e l'altezza (che varierà di volta in volta) del nostro piano inclinato. Agganciare un capo del filo al dinamometro, farlo passare sotto la carrucola e collegarlo al carrellino, che si muoverà fino a che non si fermerà. Quando si è fermato, leggere la forza equilibrante sul dinamometro e determinare poi la forza parallela usando la formula. Raccolta dei dati sperimentali H (m) L (m) Fp (N) F // (N) Fe(N) 0,100 0,30 1,20 0,40 0,40 0,130 0,3 1,20 0,52 0,60 0,140 0,3 1,20 0,56 0,65 0,160 0,3 1,20 0,64 0,70 0,180 0,3 1,20 0,72 0,75 Elaborazione dei dati sperimentali F //1 = 1,20*(0,10/0,3)=0,4 m F //2 =1,20*(0,13/0,3)=0,52 m F //3 =1,20*(0,14/0,3)=0,56 m F //4 =1,20*(0,16/0,3)=0,64 m F //5 =1,20*(0,18/0,3)=0,72 m Commento [M6]: N Commento [M7]: N Commento [M8]: N Commento [M9]: N Commento [M10]: N

4 F(N)) MINISTERO DELL ISTRUZIONE, DELL UNIVERSITÀ E DELLA RICERCA Grafico Commento [M11]: Il grafico va migliorato nell aspetto! equilibrio di un corpo lungo il piano inclinato 0,8 0,6 0,4 0, ,1 0,2 h(m) sperimentale teorico Conclusioni e osservazioni Abbiamo osservato che c è una proporzionalità diretta tra l altezza del piano inclinato e la forza equilibrante. Abbiamo effettuato 5 prove e al variare delle altezze non si sono verificati problemi nello svolgere l esperimento e nel calcolare F //

5 GRIGLIA DI VALUTAZIONE Criterio di valutazione Punteggio Materiale adoperato e sue caratteristiche 5/5 Schema dell apparecchiatura 6/15 Richiami teorici 12/15 Descrizione dell esperimento 10/15 Raccolta dei dati 10/15 Elaborazione dei dati 2/5 Grafico 10/15 Conclusioni e/o osservazioni 8/15 Punteggio ottenuto 63 /100 Voto 6/10 PUNTEGGIO TOTALE 100/100 Data 7/06/2011 Firma Docente Firma studente

6 mod Vers. 1 Rev. 5 del 01/09/10