La Fisica e l’Educazione stradale 2

Presentazione sul tema: "La Fisica e l’Educazione stradale 2"— Transcript della presentazione:

1 La Fisica e l’Educazione stradale 2
La Fisica e l’Educazione stradale Incidenti stradali urti e quantità di moto Marisa Michelini, Alberto Stefanel Unità di Ricerca in Didattica della Fisica Università di Udine

2 Urti e quantità di moto (incidenti d’auto).
Che cosa ci insegna la fisica degli incidenti? Uno scontro è un processo d’urto. Analizziamo allora lo scontro di un’automobilina costruita con i mattoncini lego contro un blocco di legno. Quando l’automobilina subisce i maggiori danni? [Quali delle grandezze che la descrivono come sistema e ne descrivo il moto sono importanti?] -L’urto e la diversa velocità -l’urto e la diversa massa -l’urto e la diversa quantità di moto -l’urto e la struttura (come rendere più sicura l’auto) Quali grandezze ci permettono di descrivere il processo d’urto: la variazione di quantità di moto e le forze impulsive -l’urto e il casco (come rendere meno impulsive le forze negli urti ovvero meno traumatico un urto)

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4 Urti e quantità di moto (incidenti d’auto).
Che cosa ci insegna la fisica degli incidenti? Uno scontro è un processo d’urto.

5 Analizziamo allora lo scontro di un’automobilina costruita con i mattoncini lego contro un blocco di legno.

6 Quando la macchinina subirà i danni maggiori?
Quando andrà più velocemente rispetto al blocco di legno …… Quando avrà una massa maggiore ….. Quando avrà più massa e andrà più velocemente (m * v: quantità di moto)

7 L’urto e la velocità della macchinina
Per controllare la velocità facciamo scendere la macchinina lungo un piano inclinata facendola cadere sempre dalla stessa posizione sul piano. h L D Con un sensore di moto si rileva la posizione della macchinina lungo il piano e se ne ricava la velocità

8 L’urto e la velocità della macchinina
Per controllare la velocità facciamo scendere la macchinina lungo un piano inclinata facendola cadere sempre dalla stessa posizione sul piano. Con un sensore di moto si rileva la posizione della macchinina lungo il piano e se ne ricava la velocità h D L

9 L’urto e la velocità della macchinina
Per controllare la velocità facciamo scendere la macchinina lungo un piano inclinata facendola cadere sempre dalla stessa posizione sul piano. Con un sensore di moto si rileva la posizione della macchinina lungo il piano e se ne ricava la velocità z Il sistema di riferimento y h D La traiettoria x L

10 L’urto e la velocità della macchinina
Per controllare la velocità facciamo scendere la macchinina lungo un piano inclinata facendola cadere sempre dalla stessa posizione sul piano. Con un sensore di moto si rileva la posizione della macchinina lungo il piano e se ne ricava la velocità

11 L’urto e la velocità della macchinina
Per controllare la velocità facciamo scendere la macchinina lungo un piano inclinata facendola cadere sempre dalla stessa posizione sul piano. Con un sensore di moto si rileva la posizione della macchinina lungo il piano e se ne ricava la velocità

12 L’urto e la velocità della macchinina
Per controllare la velocità facciamo scendere la macchinina lungo un piano inclinata facendola cadere sempre dalla stessa posizione sul piano. Con un sensore di moto si rileva la posizione della macchinina lungo il piano e se ne ricava la velocità Danni: Si stacca l’asticciola che permette la misura con il sensore

13 L’urto e la velocità della macchinina
Aumentiamo l’inclinazione del piano, per aumentare la velocità all’impatto

14 L’urto e la velocità della macchinina
Aumentiamo l’inclinazione del piano, per aumentare la velocità all’impatto

15 L’urto e la velocità della macchinina
Aumentiamo l’inclinazione del piano, per aumentare la velocità all’impatto Danni: Si sfascia completamente il telaio della macchinina

16 L’urto e la velocità della macchinina
Aumentiamo l’inclinazione del piano, per aumentare la velocità all’impatto Danni: Si sfascia completamente il telaio della macchinina

17 L’urto e la velocità della macchinina
La misura con i sensori V2 V1

18 L’urto e la velocità della macchinina
V2 = 2,1 m s-1 V1 = 1,3 m s-1

19 L’urto e la velocità della macchinina
V2 = 7,6 km h-1 V1 = 4,7 km h-1

20 L’urto e la velocità della macchinina
La forza esercitata dalla macchinina sul sensore: con l’inclinazione minore

21 L’urto e la velocità della macchinina
La forza esercitata dalla macchinina sul sensore: con l’inclinazione minore

22 L’urto e la velocità della macchinina
La forza esercitata dalla macchinina sul sensore: con l’inclinazione maggiore

23 L’urto e la velocità della macchinina
La forza esercitata dalla macchinina sul sensore: con l’inclinazione maggiore

24 L’urto e la velocità della macchinina
La forza esercitata dalla macchinina sul sensore: il confronto DV=0 – V1 V1 = 1,3 m s-1 F=mDV/DT DT≈0,02 s DV=0 – V2 V2 = 1,9 m s-1 F=mDV/DT DT≈0,02 s

25 Macchinina appesantita
L’urto e la massa della macchinina Macchinina scarica Macchinina appesantita

26 Macchinina appesantita
L’urto e la massa della macchinina: stessa inclinazione, massa diversa Macchinina scarica Macchinina appesantita Uguale velocità!!!!! Uguale velocità!!!!! Forze all’impatto molto diverse!!!!! Forze all’impatto molto diverse!!!!!

27 Macchinina appesantita
L’urto e la massa della macchinina: stessa inclinazione, massa diversa Macchinina scarica Macchinina appesantita Il moto della macchinina non dipende dalla massa!!!!! L’impatto: sì!!!!

28 L’urto e la massa della macchinina: stessa inclinazione, massa diversa
Il moto della macchinina non dipende dalla massa!!!!! La forza esercitata all’impatto: sì!!!!

29 L’urto e la massa della macchinina: stessa inclinazione, massa diversa
Il moto della macchinina non dipende dalla massa!!!!! La forza esercitata all’impatto: sì!!!! Il confronto quantitativo richiederebbe un’acquisizione a ferquenza troppo elevata per l’interfaccia utilizzata

30 Il ruolo della struttura dell’auto: come rendere più sicure le auto
La punta posticcia interfaccia l’interazione tra telaio della macchinina e il blocco di legno

31 Il ruolo della struttura dell’auto: come rendere più sicure le auto

32 Il ruolo della struttura dell’auto: come rendere più sicure le auto
Il telaio resta integro La punta si sfascia