Teoria degli urti

Materie:Appunti
Categoria:Fisica

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Testo

Laboratorio: Relazione Di Fisica

Obbiettivi: Verificare nella realtà il comportamento di due corpi soggetti a differenti tipi di urti.
Strumenti: Una pista di lancio, due sferette, una riga, un pendolo, un foglio di carta normale e due fogli di carta carbone.
1° Esperimento: Il primo esperimento svolto è stato quello di lanciare una sferetta da una pista di lancio posta a settantasette centimetri dal piano d’appoggio. Per limitare gli errori abbiamo ripetuto lo stesso tipo di lancio quattro volte, in modo da calcolare una media che rispecchiasse in modo pressoché giusto il vero percorso della sferetta. Per individuare il luogo in cui il corpo sarebbe atterrato, abbiamo utilizzato dei fogli di carta semplice e della carta carbone. La traccia lasciata della sferetta sul foglio sarebbe stata uguale a quella che la stessa avrebbe lasciato se fosse stata dotata di un moto con traiettoria lineare. Questo avviene per il principio di simultaneità dei moti, che afferma che se un corpo è soggetto contemporaneamente da due moti, ciascuno dei due continua a essere caratterizzato dalle stesse leggi che lo regolano quando si svolge da solo. Per questo la componente del moto lungo l’asse x non è influenzata dalla componente del moto lungo l’asse y. Abbiamo inoltre visualizzato sul foglio di carta, grazie al pendolo, l’origine O, che coincideva con la perpendicolare tracciata sul foglio dalla fine della pista di lancio, da dove abbiamo iniziato la misurazione dei lanci. I risultati ottenuti sono stati:
Prove effettuate
Valori in cm
Prova 1
42
Prova 2
42,5
Prova 3
42
Prova 4
42
Media 42,125
2° Esperimento: L’esperienza in laboratorio è proseguita con lo svolgimento del secondo esperimento, che trattava l’urto centrale di due sferette di massa uguale. La prima sferetta, sempre dotata di velocità iniziale, scendendo la rampa, avrebbe dovuto urtare la seconda sferetta, posta subito dopo la pista di lancio, in posizione centrale. Anche in questo caso abbiamo mantenuto come origine O. I risultati ottenuti sono stati:
Prove effettuate
Valori in cm
Prova 1
41
Prova 2
40
Prova 3
41,3
Prova 4
40,2
Prova 5
41
Prova 6
40,5
Media
40,666
3° Esperimento: Per concludere questa esperienza di laboratorio abbiamo compiuto un esperimento che riguardava l’urto non centrale di due corpi di masse uguali. Anche in questo caso, la sferetta dotata di velocità avrebbe dovuto urtare la seconda sferetta in posizione non centrale. In questo caso abbiamo dovuto spostare e rivisualizzare sul foglio di carta, sempre grazie al pendolo, la nuova origine O’ , che coincideva con la perpendicolare tracciata sul foglio da dove i due corpi sarebbero venuti in contatto, in modo da ottenere O’ – O = 2,5 cm. I risultati ottenuti sono stati:
Prove effettuate (da O)
Valori in cm (Prima sfera)
Valori in cm (Seconda sfera)
Prova 1
19
34,3
Prova 2
19
34
Prova 3
20
35
Prova 4
19
34
Media
19,25
34,375
Conclusioni: Dai primi due esperimenti siamo riusciti a verificare il principio della conservazione della quantità di moto m1v1i = m1v1f + m2v2f . Avendo però, nel secondo esperimento, due corpi di masse uguali, la quantità di moto si può semplificare così: v1i = v1f + v2f (in termini vettoriali). Tutte le medie che abbiamo ottenuto corrispondono alle velocità delle sferette. Bisogna però fare una precisazione, in quanto la velocità dei corpi è stata calcolata in un’unità di tempo; quindi l’unità di misura risulterà cm/t e non cm. Nel secondo esperimento il primo corpo quando urta il secondo corpo, perde la sua velocità, che risulta così 0. Nel terzo esperimento invece, la velocità della prima sferetta, quando urta la seconda, diminuisce, mentre la seconda sferetta accelera. Abbiamo quindi due valori di velocità pari a 19,25 cm/t e 34,375 cm/t. Per ottenere invece la velocità complessiva bisogna costruire il parallelogramma, così da avere OA = 42,5 cm/t e O’A = 40 cm/t, con A che coincide con la media dei risultati del secondo esperimento.
Bisogna anche spiegare le approssimazioni ottenute mediante le forze d’attrito. Queste, negli esperimenti, sono state molteplici: infatti avevamo l’attrito della pista di lancio, l’attrito dell’aria quando la sferetta era in volo, la spinta iniziale che non era mai uguale in ogni lancio e l’utilizzo di una riga che dava un errore di +- 0,01 cm.
Laboratorio: Relazione Di Fisica

Obbiettivi: Verificare nella realtà il comportamento di due corpi soggetti a differenti tipi di urti.
Strumenti: Una pista di lancio, due sferette, una riga, un pendolo, un foglio di carta normale e due fogli di carta carbone.
1° Esperimento: Il primo esperimento svolto è stato quello di lanciare una sferetta da una pista di lancio posta a settantasette centimetri dal piano d’appoggio. Per limitare gli errori abbiamo ripetuto lo stesso tipo di lancio quattro volte, in modo da calcolare una media che rispecchiasse in modo pressoché giusto il vero percorso della sferetta. Per individuare il luogo in cui il corpo sarebbe atterrato, abbiamo utilizzato dei fogli di carta semplice e della carta carbone. La traccia lasciata della sferetta sul foglio sarebbe stata uguale a quella che la stessa avrebbe lasciato se fosse stata dotata di un moto con traiettoria lineare. Questo avviene per il principio di simultaneità dei moti, che afferma che se un corpo è soggetto contemporaneamente da due moti, ciascuno dei due continua a essere caratterizzato dalle stesse leggi che lo regolano quando si svolge da solo. Per questo la componente del moto lungo l’asse x non è influenzata dalla componente del moto lungo l’asse y. Abbiamo inoltre visualizzato sul foglio di carta, grazie al pendolo, l’origine O, che coincideva con la perpendicolare tracciata sul foglio dalla fine della pista di lancio, da dove abbiamo iniziato la misurazione dei lanci. I risultati ottenuti sono stati:
Prove effettuate
Valori in cm
Prova 1
42
Prova 2
42,5
Prova 3
42
Prova 4
42
Media 42,125
2° Esperimento: L’esperienza in laboratorio è proseguita con lo svolgimento del secondo esperimento, che trattava l’urto centrale di due sferette di massa uguale. La prima sferetta, sempre dotata di velocità iniziale, scendendo la rampa, avrebbe dovuto urtare la seconda sferetta, posta subito dopo la pista di lancio, in posizione centrale. Anche in questo caso abbiamo mantenuto come origine O. I risultati ottenuti sono stati:
Prove effettuate
Valori in cm
Prova 1
41
Prova 2
40
Prova 3
41,3
Prova 4
40,2
Prova 5
41
Prova 6
40,5
Media
40,666
3° Esperimento: Per concludere questa esperienza di laboratorio abbiamo compiuto un esperimento che riguardava l’urto non centrale di due corpi di masse uguali. Anche in questo caso, la sferetta dotata di velocità avrebbe dovuto urtare la seconda sferetta in posizione non centrale. In questo caso abbiamo dovuto spostare e rivisualizzare sul foglio di carta, sempre grazie al pendolo, la nuova origine O’ , che coincideva con la perpendicolare tracciata sul foglio da dove i due corpi sarebbero venuti in contatto, in modo da ottenere O’ – O = 2,5 cm. I risultati ottenuti sono stati:
Prove effettuate (da O)
Valori in cm (Prima sfera)
Valori in cm (Seconda sfera)
Prova 1
19
34,3
Prova 2
19
34
Prova 3
20
35
Prova 4
19
34
Media
19,25
34,375
Conclusioni: Dai primi due esperimenti siamo riusciti a verificare il principio della conservazione della quantità di moto m1v1i = m1v1f + m2v2f . Avendo però, nel secondo esperimento, due corpi di masse uguali, la quantità di moto si può semplificare così: v1i = v1f + v2f (in termini vettoriali). Tutte le medie che abbiamo ottenuto corrispondono alle velocità delle sferette. Bisogna però fare una precisazione, in quanto la velocità dei corpi è stata calcolata in un’unità di tempo; quindi l’unità di misura risulterà cm/t e non cm. Nel secondo esperimento il primo corpo quando urta il secondo corpo, perde la sua velocità, che risulta così 0. Nel terzo esperimento invece, la velocità della prima sferetta, quando urta la seconda, diminuisce, mentre la seconda sferetta accelera. Abbiamo quindi due valori di velocità pari a 19,25 cm/t e 34,375 cm/t. Per ottenere invece la velocità complessiva bisogna costruire il parallelogramma, così da avere OA = 42,5 cm/t e O’A = 40 cm/t, con A che coincide con la media dei risultati del secondo esperimento.
Bisogna anche spiegare le approssimazioni ottenute mediante le forze d’attrito. Queste, negli esperimenti, sono state molteplici: infatti avevamo l’attrito della pista di lancio, l’attrito dell’aria quando la sferetta era in volo, la spinta iniziale che non era mai uguale in ogni lancio e l’utilizzo di una riga che dava un errore di +- 0,01 cm.

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