ROTAIA A CUSCINO D’ARIA Obiettivo Riprodurre un moto con velocità costante utilizzando la guidovia a cuscino d'aria. A partire da misure di spazio e di tempo ricavare la tabella oraria, il grafico orario e la legge oraria del moto.

La rotaia a cuscino d’aria costituita da un profilato di alluminio, cavo all’interno, lungo due metri. munita di piccoli fori da tutte e due le facce. Un nastro giallo millimetrato permette di misurare gli spazi. munita di piedini regolabili in altezza per livellarla. all’estremità è munita di due arresti per evitare che il carrello cada fuori. Ad una estremità è collegato un tubo di gomma flessibile che convoglia l’aria proveniente da un turboventilatore. 17/09/2018

Il turboventilatore Con il turboventilatore in funzione tra il carrello e la rotaia si forma un cuscino d’aria e in tal modo viene eliminato l’attrito. Per misurare lo spazio percorso dal carrello ci serviamo del nastro millimetrato situato sulla rotaia, mentre per misurare l’intervallo di tempo occorso al carrello per percorrere la distanza che separa la prima cellula fotoelettrica dalla seconda cellula fotoelettrica, utilizziamo un cronometro digitale. 17/09/2018

Il multi-timer Questo cronometro detto multi-timer viene comandato dalle cellule fotoelettriche. Più precisamente, i cronometri digitali sono tre e per comandarli tutti servono quattro fotocellule che possono essere collegate in due configurazioni diverse. 17/09/2018

Le fotocellule Servono per comandare l’avvio o l’arresto dei cronometri digitali. 17/09/2018

Il meccanismo di lancio Il meccanismo di lancio è indispensabile per riprodurre il moto del carrello. Esso è costituito da: un generatore di tensione. una bobina nucleo di ferro dolce una forcella con elastico Il nucleo di ferro va inserito all’interno della bobina. La bobina va collegata tramite due cavetti al generatore di tensione. Quando si accende il generatore la corrente passa nella bobina. In seguito al passaggio di corrente nella bobina il nucleo di ferro si magnetizza. In altre parole, abbiamo realizzato una elettrocalamita. 17/09/2018

Al nucleo di ferro va collegata una forcella con l’elastico Al nucleo di ferro va collegata una forcella con l’elastico. Il carrellino (di alluminio) è munito anch’esso di un nucleo di ferro a forma di U. Accendendo il generatore di tensione il carrellino viene trattenuto dal nucleo di ferro magnetizzato facendo tendere l’elastico. Chiudendo il generatore il carrellino non viene più trattenuto perché il nucleo di ferro si smagnetizza. L’elastico teso lancia quindi il carrellino lungo la rotaia. 17/09/2018

MRU Assicurarsi che la rotaia sia a livello. Posizionare le fotocellule prendendo nota delle coordinate si . Azionare il turboventilatore. Alimentare l’elettrocalamite. Posizionare il carrello in corrispondenza del meccanismo di lancio ed azzerare il multi-timer. Lanciare il carrello e prendere nota dei tempi. 17/09/2018

II carrello è tenuto fermo all'estremità della guidovia da un'elettrocalamita. Dopo aver acceso il compressore, spegnendo l’interruttore dell’elettrocalamite, il carrello verrà lanciato dalla forza esercitata dalla forza esercitata dall’elastico. Da questo momento in poi il carrello continuerà a muoversi per inerzia, percorrendo il tratto di guidovia in cui si trovano le fotocellule, non risentendo degli effetti di alcuna forza lungo la direzione del moto. 17/09/2018

Così per i tratti s1-s2, s2-s3. Il cronometro digitale è attivato dal passaggio del carrello attraverso la prima fotocellula (posizione s0) e si arresta quando il carrello oscura la seconda (posizione s1); il valore visualizzato dal display corrisponde, dunque, al tempo di percorrenza t, relativo al tratto s0-s1. Registra il valore di t, nella tabella 1. Così per i tratti s1-s2, s2-s3. 17/09/2018

Tabelle 17/09/2018

Legge oraria del MRU 17/09/2018