Forze agenti su un piano inclinato

Materie:Appunti
Categoria:Fisica

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Testo

Obiettivo: Verificare le forze che agiscono su un piano inclinato
Richiami Teorici:
P// = Componente del peso parallela al piano inclinato
sin α = Dato un triangolo rettangolo, il seno di uno dei due angoli interni adiacenti all'ipotenusa è definito come il rapporto tra le lunghezze del cateto opposto all'angolo e dell'ipotenusa.
Forze = Le forze sono le cause che provocano i cambiamenti di velocità degli oggetti.
Le forze sono dei vettori perché, oltre ad essere definite da una intensità, una direzione ed un verso, si sommano come i vettori, cioè con la regola “punta coda” o con quella del parallelogramma.
Errori accidentali = Errori che si presentano in ciascuna misurazione in modo imprevedibile e influiscono ora in un senso ora in un altro.
Sono causati dalla cattiva qualità degli strumenti.
Forza peso = Massa per accelerazione di gravità. (F = m · g)
Piano inclinato = Superficie piana inclinata rispetto alla direzione orizzontale. Se il piano è lungo l e alto h, la forza P0 (parallela al piano e rivolta verso l’alto) che è necessario applicare a un punto materiale di peso P per mantenerlo in equilibrio ha modulo P0 = P · h / l
Materiale:
• Guida per piano inclinato
• Carrellino con basso attrito
• Morsetto multiplo
• Morsetto da banco
• Sbarre di ferro
• Goniometro di carta
• Dinamometro ± 0,1 N
• Metro ± 0,1 mm
Procedimento:
Si procede al montaggio sperimentale dell’apparecchiatura. Si misura la lunghezza del piano e lo si inclina a piacere. Si misura l’altezza e l’angolo di inclinazione, successivamente si misura con il dinamometro P// del carrellino. Si ripete il procedimento per tre volte con diversa inclinazione del piano.
Tabelle e Calcoli:
Tab 1: Dati misurati

Altezza del piano
Componente parallela del peso
Angolo
Lunghezza piano L
Massa carrello



h [cm]
P// [N]
a [°]
a [rad]
l [cm]
m [g]
1
18,0
0,80
22
0,38
54,6
219
2
14,0
0,63
17
0,30
3
9,4
0,44
12
0,21
Tab 2 : Dati calcolati
Peso carrello
Altezza / Lunghezza
Seno dell'algolo
P [N]
h/l
sina
2,15
0,33
0,37
0,26
0,29
0,17
0,21
g =
9,81
m/s2
DH e L = ± 0,1 cm
DP// = ± 0,01 N
Da = ± 1°
Dm = ± 1 g
Tab 3: Risultati
P// = P ∙ h/l
P// = P ∙ sin α
P// [N]
0,71
0,80
0,55
0,63
0,37
0,45
Relazione finale:
Alzando il piano inclinato la componente della forza peso parallela al piano stesso aumenta e di conseguenza diminuisce la componente perpendicolare.
Tuttavia i risultati ottenuti con la misurazione manuale differiscono dai risultati ottenuti con i calcoli.
Probabilmente si è verificato un errore accidentale durante una misurazione.
Immagini:
www.machinerycleanery.com
http://www.3bscientific.it/
Obiettivo: Verificare le forze che agiscono su un piano inclinato
Richiami Teorici:
P// = Componente del peso parallela al piano inclinato
sin α = Dato un triangolo rettangolo, il seno di uno dei due angoli interni adiacenti all'ipotenusa è definito come il rapporto tra le lunghezze del cateto opposto all'angolo e dell'ipotenusa.
Forze = Le forze sono le cause che provocano i cambiamenti di velocità degli oggetti.
Le forze sono dei vettori perché, oltre ad essere definite da una intensità, una direzione ed un verso, si sommano come i vettori, cioè con la regola “punta coda” o con quella del parallelogramma.
Errori accidentali = Errori che si presentano in ciascuna misurazione in modo imprevedibile e influiscono ora in un senso ora in un altro.
Sono causati dalla cattiva qualità degli strumenti.
Forza peso = Massa per accelerazione di gravità. (F = m · g)
Piano inclinato = Superficie piana inclinata rispetto alla direzione orizzontale. Se il piano è lungo l e alto h, la forza P0 (parallela al piano e rivolta verso l’alto) che è necessario applicare a un punto materiale di peso P per mantenerlo in equilibrio ha modulo P0 = P · h / l
Materiale:
• Guida per piano inclinato
• Carrellino con basso attrito
• Morsetto multiplo
• Morsetto da banco
• Sbarre di ferro
• Goniometro di carta
• Dinamometro ± 0,1 N
• Metro ± 0,1 mm
Procedimento:
Si procede al montaggio sperimentale dell’apparecchiatura. Si misura la lunghezza del piano e lo si inclina a piacere. Si misura l’altezza e l’angolo di inclinazione, successivamente si misura con il dinamometro P// del carrellino. Si ripete il procedimento per tre volte con diversa inclinazione del piano.
Tabelle e Calcoli:
Tab 1: Dati misurati

Altezza del piano
Componente parallela del peso
Angolo
Lunghezza piano L
Massa carrello



h [cm]
P// [N]
a [°]
a [rad]
l [cm]
m [g]
1
18,0
0,80
22
0,38
54,6
219
2
14,0
0,63
17
0,30
3
9,4
0,44
12
0,21
Tab 2 : Dati calcolati
Peso carrello
Altezza / Lunghezza
Seno dell'algolo
P [N]
h/l
sina
2,15
0,33
0,37
0,26
0,29
0,17
0,21
g =
9,81
m/s2
DH e L = ± 0,1 cm
DP// = ± 0,01 N
Da = ± 1°
Dm = ± 1 g
Tab 3: Risultati
P// = P ∙ h/l
P// = P ∙ sin α
P// [N]
0,71
0,80
0,55
0,63
0,37
0,45
Relazione finale:
Alzando il piano inclinato la componente della forza peso parallela al piano stesso aumenta e di conseguenza diminuisce la componente perpendicolare.
Tuttavia i risultati ottenuti con la misurazione manuale differiscono dai risultati ottenuti con i calcoli.
Probabilmente si è verificato un errore accidentale durante una misurazione.
Immagini:
www.machinerycleanery.com
http://www.3bscientific.it/

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