Come Verificare Le Leggi Del Moto Uniforme

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

In fisica l'equazione del moto descrive il movimento di un sistema in funzione della posizione nello spazio e del tempo. L'equazione che caratterizza l'andamento della posizione in funzione del tempo è detta legge oraria. Un sistema meccanico con n gradi di libertà generalmente è descritto con un insieme di coordinate generalizzate. La conoscenza in un dato istante temporale delle coordinate e delle velocità consente una caratterizzazione completa dello stato meccanico del sistema. Con queste informazioni si possono determinare le accelerazioni ed è possibile prevedere l'evoluzione del sistema ad un tempo successivo a quello considerato. In questo tutorial vengono date delle indicazioni su come verificare le leggi del moto uniforme.

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All'inizio bisogna disporre la guida metallica sul banco da lavoro e bloccarla con dei libri per evitare che scivola. Poi, si deve sistemare il carrellino ad una estremità della guida e posizionare il marcatempo elettromagnetico. Quest'ultimo deve essere connesso ad un trasformatore da 6 Volt, attraverso il deviatore. A questo punto bisogna collegare al carrellino la striscia di carta carbone di idonea lunghezza. Bisogna incastrarla sul supporto e si fa scorrere tra le guide del marcatempo. Si deve evitare che quando scorre il carrellino la striscia subisce delle piegature tra le guide del marcatempo.

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A questo punto si fa muovere il carrellino e si fa partire il marcatempo. Per regolare la velocità del carrellino bisogna usare la manopola che si trova sul lato opposto della faccia superiore. Si deve prestare attenzione alla serie di punti che il marcatempo lascia sulla carta carbone. È opportuno ripetere l'esperienza più volte a varie velocità per poter confrontare le tracce che vengono lasciate dal marcatempo sulla carta carbone. Il marcatempo lascia 50 tracce al secondo per cui conviene fare dei gruppi da cinque. Ogni gruppo corrisponde ad un intervallo di 0,1 secondi; in una tabella si devono riportare la lunghezza in centimetri di ogni gruppo, lo spostamento e la velocità media.

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Da questi dati è possibile ricavare dei diagrammi su carta millimetrata. È opportuno ritagliare la carta carbone in maniera tale che ogni frammento deve contenere un gruppo di cinque tracce se la velocità è bassa, dieci se è intermedia e venti se è alta. Si devono incollare i frammenti l'uno parallelo all'altro in modo da ottenere un istogramma che fa vedere graficamente la relazione che esiste tra tempo e spazio. In ascisse si ha il tempo ed in ordinate la velocità. La lunghezza di ciascuna striscia rappresenta lo spazio percorso nell'intervallo di tempo considerato.

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