Secondo principio della dinamica

Materie:Altro
Categoria:Fisica

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Testo

RELAZIONE N° 14 VENTO LUANA
II PRINCIPIO DELLA DINAMICA
Scopo dell’esperienza:
lo scopo dell’esperienza è dimostrare il secondo principio della dinamica, che afferma, attraverso la formula (dove è la forza applicata, è la massa del corpo e è l’accelerazione subita), che esistono una proporzionalità diretta tra forza e accelerazione(il loro rapporto è in pratica sempre costante) e una proporzionalità inversa tra massa e accelerazione(in questo caso è il loro prodotto ad essere sempre costante). Per verificare tali proprietà, l’esperienza sarà divisa in due fasi: nella prima si manterrà costante la massa(e lo spazio percorso dal corpo) e si aumenterà progressivamente e regolarmente la forza che viene applicata, per poi misurare il variare dell’accelerazione, mentre nella seconda fase si manterrà costante la forza applicata al corpo e verrà diminuita la massa, sempre per osservare il variare dell’accelerazione. Si arriverà quindi a dimostrare nella prima parte la proporzionalità diretta tra forza e accelerazione e nella seconda parte la proporzionalità inversa tra massa e accelerazione.
Descrizione dell’attrezzatura:
• Rotaia centimetrata leggermente inclinata per annullare l’effetto dell’attrito
• Carrellino di massa 105g
• Pesetti per un totale di 350g, da 25g ciascuno
• Portapesi
• Carrucola
Descrizione degli strumenti:
• Cronometro(sensibilità: 0,01s)
Descrizione delle operazioni pratiche eseguite:
I FASE
• Incliniamo leggermente la rotaia, per ottenere una forza di attrito trascurabile, fondamentale per la riuscita dell’esperienza
• Sulla rotaia posizioniamo il carrellino, aggiungendo una massa di 350g(quindi la massa totale ora è di 455g); questa sarà la massa in movimento, che dovrà rimanere costante durante tutta la prima fase dell’esperienza
• Fissiamo il carrellino al portapesi tramite un filo che passerà poi dalla carrucola, affinché avvenga la caduta verso il basso del portapesi
• Fissata la distanza di 30cm, facciamo scivolare il carrellino sulla rotaia e con il cronometro misuriamo il tempo necessario al carrellino per percorrere lo spazio stabilito
• Ripetiamo la misurazione del tempo per quattro volte
• Aggiungiamo una forza di 0,10N al portapesi e ripetiamo l’operazione precedente
• Oltre a ripetere le misurazioni del tempo, ripetiamo le operazioni aggiungendo una forza di 0,10N per volta, fino ad arrivare ad una forza complessiva 0,85N
II FASE
• Aggiungiamo al portapesi una forza di 0,25N, che manterremo costante per tutta la durata della seconda fase dell’esperienza
• Partiamo con una massa di 450g sul carrellino, lasciandolo scivolare sempre per 30cm lungo la rotaia
• Ripetiamo quattro volte la misurazione del tempo
• Ripetiamo l’operazione precendente togliendo 25g per volta, ad ogni ripetizione
• Arriviamo ad una massa totale di 250g
Raccolta ed elaborazione dei dati:
0,25
30
1,32
1,33
33,79
0,02
0,11
0,23
7,66


1,41








1,27








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0,35
30
0,95
0,96
65,44
0,02
0,05
0,12
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0,94








0,99








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0,88
0,83
86,57
0,02
0,16
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0,8








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0,02
0,08
0,18
21,22


0,7








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0,69






0,65
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0,59
0,63
153,6
0,02
0,16
0,34
51,71


0,69








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0,47
268,75
0,02
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0,48
129,61


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0,85
30
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328,31
0,02
0,36
0,74
244,24


0,44








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I FASE
II FASE
0,25
30
450
1,34
1,36
32,56
0,02
0,10
0,21
6,78



1,44









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0,25
30
425
1,27
1,32
34,70
0,02
0,13
0,28
9,55



1,22









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0,25
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13,52



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90,89
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0,78









0,91







LEGENDA:



ACCELERAZIONE

FORZA


MASSA


SPAZIO

TEMPO


TEMPO MEDIO


ERR.RELATIVO


ERR.ASSOLUTO

A


Conclusioni:
dividendo l’esperienza in due fasi abbiamo potuto osservare più attentamente le proprietà del secondo principio della dinamica, e abbiamo quindi potuto verificare tramite i grafici risultanti che la forza è direttamente proporzionale all’accelerazione subita dal corpo e la massa, al contrario, è inversamente proporzionale all’accelerazione. Naturalmente i grafici ottenuti non rappresentano una situazione del tutto precisa, e questo è dovuto sia ad errori sistematici che casuali, ma anche all’attrezzatura poco precisa.
RELAZIONE N° 14 VENTO LUANA
II PRINCIPIO DELLA DINAMICA
Scopo dell’esperienza:
lo scopo dell’esperienza è dimostrare il secondo principio della dinamica, che afferma, attraverso la formula (dove è la forza applicata, è la massa del corpo e è l’accelerazione subita), che esistono una proporzionalità diretta tra forza e accelerazione(il loro rapporto è in pratica sempre costante) e una proporzionalità inversa tra massa e accelerazione(in questo caso è il loro prodotto ad essere sempre costante). Per verificare tali proprietà, l’esperienza sarà divisa in due fasi: nella prima si manterrà costante la massa(e lo spazio percorso dal corpo) e si aumenterà progressivamente e regolarmente la forza che viene applicata, per poi misurare il variare dell’accelerazione, mentre nella seconda fase si manterrà costante la forza applicata al corpo e verrà diminuita la massa, sempre per osservare il variare dell’accelerazione. Si arriverà quindi a dimostrare nella prima parte la proporzionalità diretta tra forza e accelerazione e nella seconda parte la proporzionalità inversa tra massa e accelerazione.
Descrizione dell’attrezzatura:
• Rotaia centimetrata leggermente inclinata per annullare l’effetto dell’attrito
• Carrellino di massa 105g
• Pesetti per un totale di 350g, da 25g ciascuno
• Portapesi
• Carrucola
Descrizione degli strumenti:
• Cronometro(sensibilità: 0,01s)
Descrizione delle operazioni pratiche eseguite:
I FASE
• Incliniamo leggermente la rotaia, per ottenere una forza di attrito trascurabile, fondamentale per la riuscita dell’esperienza
• Sulla rotaia posizioniamo il carrellino, aggiungendo una massa di 350g(quindi la massa totale ora è di 455g); questa sarà la massa in movimento, che dovrà rimanere costante durante tutta la prima fase dell’esperienza
• Fissiamo il carrellino al portapesi tramite un filo che passerà poi dalla carrucola, affinché avvenga la caduta verso il basso del portapesi
• Fissata la distanza di 30cm, facciamo scivolare il carrellino sulla rotaia e con il cronometro misuriamo il tempo necessario al carrellino per percorrere lo spazio stabilito
• Ripetiamo la misurazione del tempo per quattro volte
• Aggiungiamo una forza di 0,10N al portapesi e ripetiamo l’operazione precedente
• Oltre a ripetere le misurazioni del tempo, ripetiamo le operazioni aggiungendo una forza di 0,10N per volta, fino ad arrivare ad una forza complessiva 0,85N
II FASE
• Aggiungiamo al portapesi una forza di 0,25N, che manterremo costante per tutta la durata della seconda fase dell’esperienza
• Partiamo con una massa di 450g sul carrellino, lasciandolo scivolare sempre per 30cm lungo la rotaia
• Ripetiamo quattro volte la misurazione del tempo
• Ripetiamo l’operazione precendente togliendo 25g per volta, ad ogni ripetizione
• Arriviamo ad una massa totale di 250g
Raccolta ed elaborazione dei dati:
0,25
30
1,32
1,33
33,79
0,02
0,11
0,23
7,66


1,41








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0,35
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21,22


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0,65
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153,6
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129,61


0,45








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0,85
30
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328,31
0,02
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244,24


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0,34








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I FASE
II FASE
0,25
30
450
1,34
1,36
32,56
0,02
0,10
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6,78



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0,25
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90,89
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0,87









0,78









0,91







LEGENDA:



ACCELERAZIONE

FORZA


MASSA


SPAZIO

TEMPO


TEMPO MEDIO


ERR.RELATIVO


ERR.ASSOLUTO

A


Conclusioni:
dividendo l’esperienza in due fasi abbiamo potuto osservare più attentamente le proprietà del secondo principio della dinamica, e abbiamo quindi potuto verificare tramite i grafici risultanti che la forza è direttamente proporzionale all’accelerazione subita dal corpo e la massa, al contrario, è inversamente proporzionale all’accelerazione. Naturalmente i grafici ottenuti non rappresentano una situazione del tutto precisa, e questo è dovuto sia ad errori sistematici che casuali, ma anche all’attrezzatura poco precisa.

Esempio