Conservazione dell’energia Verificare la validità del principio nel caso di un carrello che si muove sotto l’azione della forza peso lungo una rotaia senza incontrare attrito. Il carrello parte da fermo ed acquista velocità sempre crescente, quindi energia cinetica, a scapito della sua energia potenziale. Sostanzialmente si tratta di verificare la seguente uguaglianza: 22/02/2019

Il principio h = quota di partenza. v = velocità finale La massa del carrello non gioca alcun ruolo. 22/02/2019

Preparazione dell’esperienza Strumenti e materiali adoperati Accorgimenti Rotaia a cuscino d’aria. Slitta con diaframma di 0,10 m. Fotocellula. Timer (sensibilità 0,01 sec). Turboventilatore. Asta millimetrata (sensibilità 0,001 m). Tavolino elevatore. Attrezzatura di sostegno. Inclinare la rotaia utilizzando il tavolino elevatore. Posizionare opportunamente la fotocellula. Azzerare il Timer. Far partire il carrello sempre dalla stessa posizione, in corrispondenza del piedino sotto il quale viene posto il tavolino elevatore. Ad ogni lancio spostare la fotocellula. 22/02/2019

Importante La riuscita dell’esperienza dipende dall’inclinazione della rotaia. Deve essere piccola, affinchè il tempo di oscuramento della fotocellula sia sufficientemente lungo. Il calcolo delle energie va arrotondato alla seconda cifra decimale. 22/02/2019

Strumenti Timer Asta millimetrata 22/02/2019

Preliminari A turboventilatore spento: Misurare l’altezza superiore della rotaia in corrispondenza del piedino sotto il quale viene posto il tavolino elevatore (H). Prendere nota della coordinata del punto di partenza del carrellino sempre in corrispondenza dello stesso piedino (Xi). Prendere nota della coordinata del punto di arrivo del carrellino in corrispondenza dell’altro piedino (Xp). 22/02/2019

Foglio 1 22/02/2019

Esecuzione Posizionare il carrello sulla rotaia sempre in corrispondenza alla posizione Xi. Posizionare la fotocellula e prendere nota della coordinata Xf. Calcolare la lunghezza del tratto di rotaia tra la fotocellula ed il punto di coordinata Xf: Lf = Xp – Xf. Calcolare la quota alla quale si trova la fotocellula con la relazione: Accendere il turboventilatore. Prendere nota della lettura del timer che indica il tempo di oscuramento della fotocellula Tf. Procedere alla raccolta dei dati nella tabella. Ripetere spostando di posizione la fotocellula (circa 2 cm ogni volta). 22/02/2019

Tabella dati 22/02/2019

Calcolo dell’Ec La velocità istantanea del carrello al momento in cui transita dotto la fotocellula: ENERGIA CINETICA: 22/02/2019

Tabella dati per il calcolo dell’Ec 22/02/2019

Calcolo dell’Ep ENERGIA POTENZIALE: 22/02/2019

Tabella Ep 22/02/2019

Elaborazione ENERGIA CINETICA ENERGIA POTENZIALE Posseduta dal carrello all’istante in cui transita per la fotocellula ENERGIA POTENZIALE Posseduta dal carrello prima della partenza 22/02/2019

Conclusioni Sullo stesso foglio millimetrato evidenziare con una crocetta rossa i punti che indicano l’Ec in funzione di Lf e con una crocetta blu i punti che indicano l’Ep in funzione di Lf. Tracciare infine le linee di tendenza. 22/02/2019

Tabella riassuntiva 22/02/2019

Grafico 22/02/2019

MAPPA Home page Preparazione Strumenti Foglio 1 Dati raccolti Foglio 2 Esecuzione Elaborazione Conclusioni 22/02/2019