ESPERIMENTO DI FISICA

- FEDELE PIETRO - MARAGLINO GIULIANO - MARRA PIERO - SALADINI LEONARDO PRESENTATO DA: - FEDELE PIETRO - MARAGLINO GIULIANO - MARRA PIERO - SALADINI LEONARDO - SANTORO DONATO - SASSO GIULIO

PERCHE' FARLO? Rendendoci conto che tutto ciò che ci circonda può essere ricondotto a rapporti fisici, abbiamo deciso di quantificare due eventi che ci hanno maggiormente colpiti e che ci appassionano.

MATERIALI E REALIZZAZIONE Per realizzare la struttura base ci siamo serviti di una tavola in legno come basamento tagliata opportunamente in base alle esigenze. Il resto della struttura è costituita da lamiera, un materiale più semplice da adoperare e che consente più facilità di movimento nell’esperimento che prevede l’acqua.

Per il primo esperimento abbiamo utilizzato una macchina ed un peso opportunamente legate con sostegni. Per il secondo esperimento abbiamo utilizzato un motore che pompa acqua ( un motore molto rudimentale ma efficace).

LA STRUTTURA Attraverso la struttura realizzata, si possono dimostrare una serie di eventi fisici. In questo caso abbiamo voluto rappresentare il movimento di una macchina tramite forze di diversa entità.

INDICE 1° ESPERIMENTO 2° ESPERIMENTO CONCLUSIONI

IL MOTO

INTRODUZIONE Per quanto concerne il primo esperimento ci siamo ispirati alle corse ciclistiche in particolare alle tappe di montagna in cui i corridori devono affrontare pendenze elevate, fino ad arrivare al 24-25%. Con ciò vogliamo dimostrare come cambiano le accelerazioni e le velocità in base alle forze.

89° 19ª TAPPA MORTILORO

IL MORTIROLO FINALMENTE IN CIMA!!! CI SIAMO QUASI!!! CHE FATICA!!!

Come illustrato nella vignetta, un ciclista deve affrontare salite dure cambiando notevolmente velocità e tutti gli eventi fisici ad esso connessi. Abbiamo così deciso di affrontare lo stesso discorso sostituendo la bicicletta con una macchina. In assenza di un motore vero e proprio abbiamo utilizzato un peso che esercita su una macchina una forza che ne determinano le accelerazioni e le velocità. Abbiamo così scomposto il moto in tre parti: salita, pianura e discesa.

60°

60°

ORA FACCIAMO UN PO' DI CALCOLI SALITA v = 0,4 m / 0,8 s = 0,5 m/s a = Δv/ Δt = 0,5 m/s / 0,8 s = 0,6 m/s² F = m*a = 1,3 Kg * 0,6 m/s ² = 0,8 N (forza del motore) L = F*s = 11,8 N * 0,6 m = 7,08 J (lavoro della forza) P1 = F*v = 0,8 N * 0,5 m/s = 0,4 W K1 = ½ m*v ² = ½ * 0,25 Kg * 0,5 m/s = 0,06 J PIANURA v = 0,35 m / 0,30 s = 1,16 m/s a = 1,16 m/s / 0,30 s = 3,86 m/s ² F = m*a = 1,3 Kg * 3,86 m/s ² = 5,01 N (forza del motore) L = F*s = 5,01 N * 0,6 m = 3 J (lavoro della forza) P2 = F*v = 5,01 N * 1,16 m/s = 5,8 W K2 = ½ m*v ² = ½ * 0,25 Kg * 1,16 m/s = 0,14 J

DISCESA NB: in discesa non c’è forza, dunque la macchina và a folle. a = 9,8 m/s ² * 0,7 m / 0,75 m = 9,14 m/s ² v = 9,14 m/s ² * 0,6 s = 5,49 m/s L = 0 P3 = 0 K3 = ½ m*v ² = ½ * 0,25 Kg * 5,49 m/s = 0,68 J K tot = (K1 + K2 + K3)/3 = (0,06 + 0,14 + 0,68)/3 = 0,29J (energia cinetica media) P tot = (P1 + P2 + P3)/3 = (0,4 + 5,8 + 0)/3 = 2,07 W (potenza media)

SALITA E…. ….DISCESA

CONCLUSIONI FINALI Il piano inclinato con la stessa lunghezza ma con angolo minore, darà velocità e accelerazione minore in discesa. Il piano inclinato con la stessa lunghezza ma con angolo minore darà velocità e accelerazione maggiore in salita. Calcolando la pendenza abbiamo così ottenuto un valore del 40%.

GLI URTI E I FLUIDI

INTRODUZIONE Per questo secondo esperimento ci siamo ispirati alle giostre e in particolare al Niagara, nel complesso di Mirabilandia. In questo esperimento vogliamo dimostrare l’influenza dell’acqua sul moto e l’urto della macchina con l’acqua, che diventa simile a un muro. Inoltre vogliamo dimostrare che ci troviamo di fronte ad un urto anaelastico, in cui l’energia cinetica varia.

PRIMA DELL’URTO 60°

DOPO L’URTO 60°

ORA FACCIAMO UN PO' DI CALCOLI PRIMA DELL’URTO v1 = Δs/ Δt = 75 cm / 0,55s = 0,75m / 0,55s = 1,36 m/s K1 = ½ m*v ² = ½ * 300 g * (1,36 m/s) ² = ½ * 0,3 Kg * (1,8496 m ²/s ²) = = 0,3 Kg * 0,9248 m ²/s ² = 0,27 J DOPO L’URTO K2 = ½ m*v ² = ½ * 0,3 Kg * 0 = 0 K1 ≠ K2 → URTO ANAELESTICO

CONCLUSIONI FINALI Possiamo notare come nell’istante in cui la macchina urta l’acqua, questa assume le caratteristiche di un blocco di pietra, facendo perdere alla macchina stessa la sua energia cinetica, essendo la velocità pari a 0. Infatti all’impatto con l’acqua la velocità della stessa diminuisce fino a finire. Inoltre abbiamo dimostrato attraverso un esperimento di tipo quantitativo che questo si tratta di un urto anaelastico in quanto l’energia cinetica non viene conservata.

P.S. Ci scusiamo per le imperfezioni della rappresentazione dell’esperimento ma abbiamo cercato di essere il più vicini possibili alla realtà.

SI RINGRAZIANO TUTTI COLORO CHE GENTILMENTE E CON PAZIENZA HANNO ASSISTITO ALLA REALIZZAZIONE DI QUESTO PROGETTO DI FISICA UN RINGRAZIAMENTO PARTICOLARE AL PROF. O.C.PICCOLO PER LA SUA COLLABORAZIONE IN CAMPO TECNICO