Laboratorio FISICA. La direzione della forza di gravità. Hai bisogno di: filo a piombo; asta di sostegno; cartoncino.

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1 La direzione della forza di gravità Hai bisogno di: filo a piombo; asta di sostegno; cartoncino. la forza di gravità è diretta verso il centro della Terra; il filo a piombo si dispone secondo la verticale del luogo e indica la direzione della forza di gravità. 1. Sospendi il filo a piombo, composto da un cordoncino e da una sferetta pesante, all asta di sostegno. 2. Colloca il cartoncino dietro il filo a piombo. 3. Quando il filo a piombo è fermo, disegna la sua direzione sul cartoncino. 4. Muovi la sferetta e quando è ferma, segna nuovamente la direzione del filo. 5. Trai le tue conclusioni.

2 La taratura di un dinamometro Hai bisogno di: supporto con gancio; molla a spirale; masse campione; cartoncino e carta millimetrata. una molla di acciaio è elastica e riprende la sua forma dopo che è stata allungata; se si appendono alla molla masse non troppo grandi, gli allungamenti prodotti sono proporzionali al peso delle masse (legge di Hooke). lunghezza della molla allungamento massa conosciuta Per potere utilizzare la molla come dinamometro, bisogna costruire una scala che permetta di fare corrispondere i valori delle masse appese agli allungamenti prodotti. Questo procedimento si chiama taratura del dinamometro. Per tarare il dinamometro si appendono masse conosciute alla molla e si misurano i corrispondenti allungamenti. 1. Appendi la molla al gancio del supporto. 2. Incolla la carta millimetrata sul cartoncino e collocalo dietro la molla. 3. Traccia sul cartoncino una linea dove arriva l estremità inferiore della molla. 4. Appendi alla molla una massa nota, per esempio di 50 g, e segna sul cartoncino la linea corrispondente all allungamento. 5. Ripeti il procedimento con masse di 100 g, 150 g, 200 g, e così via. 6. A questo punto il dinamometro è tarato e puoi misurare le masse di piccoli oggetti.

3 La misura della forza d attrito con il dinamometro Hai bisogno di: un blocco di legno; un dinamometro; 8 pesi per bilancia da 0,1 kg. la forza d attrito si esercita tra un corpo e la superficie su cui è appoggiato o si muove. 1. pesa il blocco di legno e calcola il suo peso, ponendo g = 10 m/s a) Applica il dinamometro al blocco e trascinalo su un tavolo mantenendo costante la velocità del moto. Quale forza si oppone al movimento del blocco? 3. Colloca sopra il blocco di legno un peso di massa 0,1 kg, che pesa quindi 0,1 10 = 10 N, e ripeti il procedimento indicato nel punto N blocco di legno dinamometro blocco di legno dinamometro 10 N N Ripeti ancora il procedimento, ponendo via via i pesi sul blocco fino a collocarli tutti. b) Registra nella tabella il peso del blocco e l intensità della forza di trazione. Peso (N) Forza di trazione (N) 5. Disegna il grafico cartesiano della forza di trazione applicata al blocco in funzione del peso. Osserva il grafico e rispondi alle domande. a) La forza di trazione aumenta con il peso del blocco? b) Se il peso del blocco aumenta, puoi affermare che aumenta anche l attrito tra la superficie del tavolo e il blocco? Giustifica la tua risposta. Forza di trazione (N) peso (N)

4 La pressione atmosferica Hai bisogno di: un bicchiere cilindrico; un foglio di cartone. l atmosfera esercita una pressione, chiamata pressione atmosferica; la pressione in un fluido, e quindi anche nell aria, si esercita in tutte le direzioni ed è diretta perpendicolarmente alla superficie sulla quale agisce. 1. Versa acqua nel bicchiere fino all orlo. 2. Copri il bicchiere con il cartone. 3. Mantenendo pressato il cartone, capovolgi il bicchiere. 4. Togli la mano e abbandona il cartone. 5. Descrivi ciò che avviene e spiega il fenomeno.

5 In paracadute all inizio della caduta la velocità del paracadutista aumenta; quando il paracadute si apre, la velocità diminuisce; a un certo punto la resistenza dell aria diventa uguale al peso del corpo, e la velocità diventa costante. 1. Il grafico rappresenta la velocità verticale di un paracadutista dall inizio del lancio dall aereo. Descrivi le variazioni della velocità nei tratti indicati con 1, 2, 3 e 4. Velocità tempo di caduta

6 un corpo si muove di moto uniforme se la sua velocità è costante. Il moto di un ciclista Il seguente grafico rappresenta il moto di un ciclista ed è diviso in tre parti. 1. Che cosa puoi dire riguardo alla velocità del ciclista nella parte 2? Qual è lo stato del moto del ciclista? 2. Qual è la velocità nella parte 1? 3. Qual è la velocità nella parte 3? 4. Che cosa puoi dire del moto del ciclista nella parte 1 e nella parte 3? Spazio percorso (m) Tempo (s)

7 Un asta in equilibrio un asse appoggiata in un punto è in equilibrio se sono uguali i prodotti delle forze applicate ai suoi estremi per i rispettivi bracci. Un uomo appoggia sulla spalla un asta lunga 140 cm in modo che il punto di appoggio sia a 60 cm da una delle estremità. Se in questo estremo è appoggiato un carico di massa 20 kg, qual è la massa del carico che deve appoggiare all altra estremità perché l asta rimanga in equilibrio? 1. Rappresenta la situazione in modo schematico. 2. Scrivi la relazione di equilibrio dell asta. 3. Calcola il valore della massa sconosciuta.

8 Gravità ed equilibrio 1. Nella seguente figura puoi vedere un recipiente dentro il quale una foglia secca e una pallina di piombo cadono insieme. Che cosa puoi dire del recipiente? 5. Nello schema è rappresentata un altalena e i pesi di due bambini seduti alle sue estremità. a) L altalena è in equilibrio? b) Se il fulcro viene spostato di 10 cm, l altalena si trova in equilibrio? Verso quale delle due estremità deve essere spostato? Disegna il nuovo schema. 50 cm 110 cm 300 N 180 N 2. Che cosa hanno in comune i due fenomeni illustrati nelle seguenti figure? 6. Le pinze che usa il pasticcere per prendere i pasticcini sono in grado di amplificare il movimento. Disegna schematicamente le pinze e rappresenta graficamente il movimento della mano che le afferra e il movimento delle punte dello strumento Nella figura è rappresentata una canna da pesca. Segna con un punto rosso il fulcro, con frecce di colore diverso lo spostamento indotto dalle mani del pescatore e quello della punta della canna. 3. Descrivi il procedimento che segui per appendere un quadro in modo che sia perfettamente orizzontale. Giustifica il procedimento dal punto di vista della fisica. 4. Un cono di legno è appoggiato su un tavolo in modo da essere in una posizione di equilibrio instabile. Disegnalo.

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