Libro laboratorio I. Mappa concettuale

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1 Libro laboratorio I Mappa concettuale

2 Lavoro preparatorio per il laboratorio. Il diario di bordo Modello di relazione Relazione tra matematica e fisica Linearità, caso particolare Kx +b, x y =k, y/x 2 =K, y=x 2 + ax +k Dai dati alle equazioni Costruzione di una formula Dall'esperimento al modello matematico Trovare la relazione tra i lati di un rettangolo e la sua area Trovare la relazione tra l area di un dato rettangolo variando un lato e controllando la variazione dell'altro lato Trovare la relazione tra l'area di un rettangolo e il lato ed il corrispettivo del reciproco dell'altro lato Determinazione del rapporto tra la lunghezza della circonferenza e il suo diametro Trovare l'equazione per il calcolo dell'area di un trapezio Misura sperimentale del radiante Teoria Regole di arrotondamento, ordine di grandezza, analisi dimensionale, errori e propagazione degli errori nelle misure indirette Determinare l'area del trapezio con il relativo errore misurando altezza e basi con un righello Calcolo del volume delle seguenti figure con il relativo errore, piramide, tronco di cono, parallelepipedo. Calcolo della superficie di un tavolo con il relativo errore Ricavare lo spessore di una pagina del vostro libro con il relativo errore Misurare il diametro di un pezzo cilindrico con un calibro 20 calcolare il valore medio gli scarti e la deviazione standard Elaborare 27 misure di tempo raggrupparle in classi di frequenza, calcolare il valore medio e la deviazione standard Formula di Pearson per il calcolo dell'equazione Il calibro il nonio e le misure Dai dati ricavati nella misura del periodo di un pendolo ricavare il tempo medio e la deviazione standard Il micrometro principio di funzionamento Misura del volume di un cilindro con un micrometro Misura del volume di un anello del vostro alunno con calibro digitale centesimale e per immersione confronto tra le misure Misura del volume di una sfera con calibro digitale Misure ripetute per gruppi del volume di un anello con calibro digitale e calcolo dell'errore

3 Misure di masse con bilance :pesata semplice, pesata doppia Calcolo della sensibilità di una bilancia, metodo della tara Misura della densità di campioni di metallo Misura della densità di un liquido Studio della densità e del peso specifico Misura della densità di un anello Determinare la densità di cinque sfere dello stesso materiale Determinare la densità del tetracloruro di carbonio Misura del raggio di curvatura di una lente mediante sferometro Calcolo dello spessore di un foglio di carta stagnola per via indiretta mediante una bilancia analitica Determinazione dello spazio vuoto tra sfere a contatto e calcolo del raggio delle sfere e del numero di sfere Organizzare quattro gruppi che misurino il periodo di oscillazione di un pendolo di lunghezza L=93,8cm calcolare il tempo medio e la deviazione standard e controllare che i 200dati ricadono nell'intervallo T m più o meno 3 σ Determinare sperimentalmente le funzioni trigonometriche seno, coseno, tangente Applicazione sperimentale delle funzioni seno, coseno e tangente ai triangoli rettangoli Applicazione del metodo della triangolazione per le misure di grandi distanze o distanze non accessibili Misura di una superficie irregolare per via indiretta Misura della superficie della mano con il relativo errore Verifica sulla stratificazione delle diverse sostanze liquide Statica ed equilibrio Lavagne magnetiche e tipi di dinamometri Uso dei dinamometri Determinazione sperimentale della legge di Hooke Determinazione sperimentale della legge di Hooke per gli allungamenti elastici Determinazione sperimentale della costante elastica di due molle uguali collegate in serie e parallelo con il relativo errore Taratura sperimentale di una molla Studio dell'equilibrio di un punto materiale sottoposto a tre forze non parallele Calcolo teorico della forza per equilibrare un'asta e un pesetto con verifica sperimentale Verifica sperimentale delle condizioni di equilibrio di un disco girevole soggetto a 4 forze Studio dell'equilibrio di un'asta rigida sottoposta a più forze parallele e verifica sperimentale Dimostrazione sperimentale dei vantaggi e svantaggi ottenuti con l'uso delle leve 1,2,3 genere Studio sperimentale delle condizioni di equilibrio di un sistema costituito da carrucole molle e pesi.

4 Studio dell equilibrio sperimentale di un'asta incerniata in un punto Studio dell equilibrio sperimentale di un'asta sospesa alle due estremità Determinazione sperimentale del baricentro di semplici figure regolari di spessore trascurabile, disco di alluminio di spessore trascurabile, triangolo di alluminio di spessore trascurabile, forma irregolare di allumino di spessore trascurabile e confronto con il metodo analitico Determinare il baricentro di un disco omogeneo con foro circolare e confronto con il metodo analitico Calcolo del baricentro di una doppia squadretta e verifica sperimentale Calcolo del baricentro di una figura umana stilizzata e verifica sperimentale Studio sperimentale dei fenomeni legati al piano inclinato Verifica sperimentale dell equilibrio di carrucole fisse e mobili su piani diversi e confronto con il metodo analitico Studio sperimentale dell'attrito radente Studio dei moti tramite rotaie a cuscino d'aria Preparazione della rotaia:livellamento, regolazione inclinazione, taratura linearità Studio sperimentale dei fenomeni legati al moto rettilineo uniforme mediante rotaia a cuscino d'aria e fotocellule Studio sperimentale dei fenomeni legati al moto rettilineo uniformemente accelerato mediante rotaia a cuscino d'aria e fotocellule Il marcatempo struttura e funzionamento Analisi di tracciati spazio - tempo e velocità tempo e grafici relativi Marcatempo come strumento per lo studio dei moti Studio sperimentale dei fenomeni legati al moto rettilineo uniforme mediante marcatempo, analisi dei punti, rilevamento dei dati, grafici spazio - tempo velocità tempo Studio sperimentale dei fenomeni legati al moto uniformemente accelerato mediante marcatempo e rotaia a cuscino d'aria, analisi dei punti, rilevamento dei dati, grafici spazio - tempo, velocità tempo. Studio sperimentale del moto naturalmente accelerato mediante marcatempo e misura dell'accelerazione di gravità g. Analisi dei punti grafici spazio - tempo e velocità - tempo Seconda legge della dinamica relazione forza massa e accelerazione Studio sperimentale della seconda legge della dinamica, relazione forza - accelerazione, mediante rotaia a cuscino d'aria e fotocellule Studio sperimentale della seconda legge della dinamica mediante marcatempo, dimostrazione che a parità di forza applicata l'accelerazione è inversamente proporzionale alla massa del corpo Studio sperimentale della seconda legge della dinamica mediante marcatempo, dimostrazione che a parità di massa l'accelerazione è direttamente proporzionale alla forza applicata

5 Studio sperimentale del moto del carrello su una rotaia a cuscino d'aria inclinata di un angolo α mediante marcatempo Studio sperimentale della dipendenza della massa nel moto del carrello su rotaia a cuscino d'aria inclinata di un angolo α mediante marcatempo Studio sperimentale del moto del carrello, su rotaia a cuscino d'aria con inclinazione della rotaia α= 10 Mc=352gr e massa trainante mp=125gr, tirato verso l'alto dalla massa m p,mediante marcatempo Studio sperimentale dei fenomeni legati all'attrito: dipendenza della forza di attrito dalla forza premente, calcolo del coefficiente di attrito cinetico Studio sperimentale del fenomeni legati all'attrito volvente e misura del coefficiente di attrito volvente Misura della massa del carrello dal punto di vista dinamico mediante rotaia a cuscino d'aria e marcatempo Studio sperimentale della macchina di Atwort mediante marcatempo elettronico Studio sperimentale della legge relativa alla caduta dei gravi, mediante cronometro elettronico per l'avvio e l'arresto Studio sperimentale del tempo di reazione di una persona mediante asta e cronometro Studio sperimentale del moto parabolico mediante pendolo, lametta da barba, foglio di carta carbone, foglio di carta, filo a piombo Misura della forza centripeta mediante tubicino di plastica, filo di nylon, pesetti Studio sperimentale dei fenomeni legati al principio di conservazione della quantità di moto. Urti elastici mediante rotaia a cuscino d'aria carrelli con respingenti e fotocellule, carrelli con masse uguali, carrelli con masse diverse Studio sperimentale del principio di conservazione dell'energia in un sistema massa molla mediante rotaia a cuscino d'aria, due carrelli, molla e fotocellule Studio del principio di conservazione della quantità di moto del sistema pallottola fucile ad aria compressa mediante rotaia a cuscino d'aria, carrello, plastilina, fotocellule Verifica sperimentale del teorema dell'energia cinetica mediante rotaia a cuscino d'aria e marcatempo Verifica sperimentale del principio di conservazione dell'energia nel sistema massa - molla mediante rotaia a cuscino d'aria, carrello, marcatempo Studio sperimentale sul lavoro delle forze dissipative moto di rotolamento, senza strisciamento di una sfera e di un cilindro su piano inclinato Studio sperimentale del rotolamento senza strisciamento di un anello su piano inclinato

6 Studio del moto di un corpo lanciato orizzontalmente in presenza di attrito L'elaboratore per lo studio sperimentale della fisica, obiettivi e finalità, cenni sui sensori Studio della statica mediante il sensore di forza: Misura del coefficiente di attrito statico, misura della componente della forza peso su piano inclinato, misura dell'equilibrante in un sistema di carrucole. Studio sperimentale delle leve mediante il sensore di forza Il sensore di movimento come strumento di indagine per il movimento, caratteristiche portata e sensibilità, consigli per l'uso Studio sperimentale del moto naturalmente accelerato mediante fotocellula, interfaccia e striscia di plastica con bande chiare e scure misura dell'accelerazione di gravità grafici spazio - tempo e velocità tempo Uso del sensore di movimento GoMotion: moto di una persona a passo lento in avvicinamento ed allontanamento al sensore. Moti uniformi a tratti, velocità media e velocità istantanea, tracciati in uso su cui esercitarsi Nuove interfacce in sostituzione del computer Uso del sensore di posizione con nuova interfaccia portatile per il rilevamento di una persona in avvicinamento, grafico posizione - tempo, velocità tempo Studio sperimentale del moto rettilineo uniforme mediante sensore di posizione e interfaccia Studio del moto di un carrello su piano inclinato e misura dell'accelerazione Studio del moto del carrello trainato da un pesetto mediante rotaia a cuscino d'aria sensore di movimento e interfaccia, munire il carrello con il respingente per studiare anche l'urto. Studio della seconda legge della dinamica mediante sensore di movimento e interfaccia Studio della conservazione della quantità di moto mediante sensore di movimento Studio del teorema dell'energia cinetica mediante sensore di movimento ed interfaccia Studio del principio di conservazione dell'energia meccanica mediante sensore di movimento ed interfaccia Studio sperimentale che nell'urto si conserva l'energia e la quantità di moto mediante rotaia a cuscino d'aria, sensore di moto interfaccia Studio sperimentale del pendolo di Maxwell mediante sensore di moto ed interfaccia Studio del moto di caduta ed effetti dell'aria mediante sensore di moto interfaccia con filtro di carta di caffè come oggetto