Schema per impostare le relazioni di Fisica

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
Voto:	1 (2)
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Data:	12.02.2001
Numero di pagine:	9
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Uno schema per le relazioni sperimentali
1) Scopo dell’esperienza
- quali sono i problemi
- come si intende affrontarli
- scelta motivata del procedimento
2) Procedimento
- materiali e metodi (eventualmente un disegno dell’attrezzatura)
- problemi incontrati
3) Osservazioni e prime conclusioni del gruppo
4) Confronto dei risultati degli altri gruppi
raccolta di tutti i risultati
elaborazione dei risultati
- discussione generale ed eventuale trattazione numerica
5) Problemi risolti e problemi emersi
Oscillazione del pendolo Sabato 3 ottobre 1998
Gli scopi dell’esperienza erano:
1) imparare a misurare
2) imparare ad utilizzare un cronometro
3) misurare con il cronometro dieci oscillazioni del pendolo
4) trovare alla fine la durata di una oscillazione
Quali sono i problemi:
1) Ci vuole attenzione per contare le oscillazioni del pendolo
2) Occorre far partire il cronometro quando il pendolo viene liberato e fermare il cronometro dopo dieci oscillazioni
Procedimento
Materiali e metodi:
• Un pendolo
• Cronometri per ogni gruppo di lavoro
• Foglio e matita per appunti
Si sceglie un rappresentante per ogni gruppo, che effettuerà le misurazioni per il gruppo. Il professore prende l’estremità del pendolo con una mano e lo lascia andare. Tutte le persone in possesso del cronometro non sono obbligate a partire nel momento in cui il professore lascia andare il pendolo, anzi, per una misurazione più precisa è meglio partire alla seconda oscillazione. Quando il pendolo ha effettuato 10 oscillazioni, i cronometristi devono fermare i propri cronometri.
A questo punto il professore segna alla lavagna le misurazioni effettuate. L’operazione di misurazione delle oscillazioni del pendolo viene ripetuta per 9 volte, fino a quando le misurazioni effettuate dai cronometristi sono più o meno omogenee. Ora tutti gli studenti effettuano le diverse operazioni fino ad arrivare a fare la media finale, per poi trovare la durata di una sola oscillazione.
Si misurano 10 oscillazioni anziché una perché così si riduce il margine di errore.
Risultati
prove
gruppi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
23,97
24,06
24,06
24,03
24,22
23,35
24,16
24,25
24,09
24,02
2
23,90
24,19
24,16
24,03
24,25
24,19
24,12
3
24,65
24,09
24,09
24,03
24,14
24,07
24,06
24,22
24,17
4
24,28
23,91
24,19
24,04
24,19
24,13
24,03
24,05
24,17
24,11
5
23,84
24,35
23,97
21,99
24,03
24,22
24,25
24,31
24,19
23,91
6
23,95
24,08
23,74
24,88
24,18
24,38
24,09
24,12
24,18
7
23,72
23,95
23,85
24,13
24,22
24,12
24,13
23,59
24,19
23,99
8
23,84
24,16
24,06
23,87
24,19
24,07
24,96
24,28
24,09
24,17
24,08
24,04
24,09
24,02
23,69
24,27
24,05
24,25
24,11
24,16
24,07
media delle medie:
24,08
durata oscillazione:
2,41
Sara Terreni

Misurazioni con il calibro
Materiali usati:
• Una riga suddivisa in pollici
• Un calibro
• Una riga millimetrata
• Diverse tavolette di legno da misurare
• Un cilindro in piombo
Procedimento
Lo scopo dell’esperienza consisteva nell’imparare l’uso del calibro, uno strumento che permette di effettuare misurazioni più precise che con un normale righello dalla sensibilità di 1 mm.
Inizialmente abbiamo misurato la il lato verticale, il lato orizzontale e lo spessore del bancone con la riga suddivisa in pollici, poi abbiamo ripetuto l’operazione utilizzando la riga millimetrata e ottenendo quindi una misura più precisa. Dopo abbiamo misurato con la riga millimetrata e in seguito con il calibro delle tavolette di legno di varia dimensione.
A ciascun gruppo viene consegnato un cilindro in piombo. Ogni componente del gruppo deve misurare l’altezza e il diametro del cilindro. Dopo vengono consegnati dei cilindri graduati da riempire con dell’acqua. Dopo aver annotato il livello dell’acqua iniziale, vi si immerge il cilindro e si osserva di quanto è salito il livello dell’acqua, per poi calcolare il volume del cilindro.
A questo punto procediamo per calcolare il volume delle tavolette in legno e del cilindro in piombo.
Allungamento delle molle
Materiale usato
• Tre tipi di molle
• Un asta
• 3 gommini
• Una riga
• Scotch
• Attrezzatura
• 7 Pesi (per ogni gruppo)
• Indicatore
Procedimento
Dopo aver montato l’attrezzatura abbiamo preso la prima molla e a l’abbiamo attaccata all’asta. Dopo aver controllato la misura della molla scarica, abbiamo iniziato a posizionare i pesi prendendo le misure di ogni allungamento. Abbiamo ripetuto la stessa operazione per tutte e tre le molle, controllando i dati facendo il procedimento inverso.
Prima molla
Pesi
Misurazioni
Allungamento

19,8

1
21,2
1,4
2
22,7
2,9
3
24,2
4,4
4
25,7
5,9
5
27,2
7,4
6
28,7
8,9
7
30,2
10,4
Seconda molla
Pesi
Misurazioni
Allungamento

8,2

1
9,8
1,6
2
11,4
3,2
3
13,1
4,9
4
14,7
6,5
5
16,4
8,2
6
18,1
9,9
7
19,7
11,5
Terza molla
Pesi
Misurazioni
Allungamento

9,3

1
9,8
0,5
2
10,3
1
3
10,8
1,5
4
11,3
2
5
11,9
2,6
6
12,4
3,1
7
12,9
3,6
Esercizi di Fisica
Es. 36 pag. 59
Esprimi ciascuno dei seguenti insiemi di coppie ordinate (x, y) nella forma y=f(x).
1) y = 25 * x
2) y = 100 * x
3) y = 275 * x
4) y = 1750 * x
5) y = 3 * x
6) y =
7) y = 1,7368421 * x
8) y = 1,4 * x
9) y =
10) y = 1000000 * x
11) y = 8000 * x
12) y = 1000 * x
13) y = 0,000003333 * x
14) y = 0,000083333 * x
15) y = 0,000333333 * x
16) y = 0,000333333 * x
Es. 6 pag. 73
Cerca di esporre alcuni motivi per i quali in certi casi si esegue la misurazione diretta di un volume e in altri quella indiretta.
Esperimenti di giovedì 21 gennaio ’99
1.
Materiale: 1 sfera di acciaio, un tubo di cartone, una tavoletta di legno.
Procedimento: Il tecnico ha consegnato a ogni gruppo il materiale per l’esperimento e ha chiesto di soppesare con le mani gli oggetti e capire qual era quello che pesava più di tutti. L’oggetto più peso sembrava essere la sfera, seguita dal tubo di cartone e dalla tavoletta di legno. La considerazione era errata, perché l’oggetto di minor peso era la sfera.
2.
Materiale: Acqua, ghiaccio (non sciolto) e bilancia.
Procedimento: L’acqua è stata messa sulla bilancia, in un bicchierino, insieme al ghiaccio. La massa trovata è 81,74 grammi.
Dopo, invece, l’acqua è stata messa sulla bilancia in un bicchierino contenente anche il ghiaccio sciolto e si è notato che la misura della massa era uguale a quella di prima, e cioè 81,74 grammi.
3.
Materiale: Acqua, sale, boccetta con tappo, un foglietto di carta e bilancia.
Procedimento: La boccetta è stata riempita d’acqua, poi sul foglietto è stato posto un po’ di sale. Dopo la boccetta è stata messa sulla bilancia insieme al foglietto con il sale. La massa dei due oggetti separati è di 72,46 grammi. Dopo il sale è stato unito all’acqua nella boccetta. La massa resta invariata, cioè 72,46 grammi.
Uno schema per le relazioni sperimentali
1) Scopo dell’esperienza
- quali sono i problemi
- come si intende affrontarli
- scelta motivata del procedimento
2) Procedimento
- materiali e metodi (eventualmente un disegno dell’attrezzatura)
- problemi incontrati
3) Osservazioni e prime conclusioni del gruppo
4) Confronto dei risultati degli altri gruppi
raccolta di tutti i risultati
elaborazione dei risultati
- discussione generale ed eventuale trattazione numerica
5) Problemi risolti e problemi emersi
Oscillazione del pendolo Sabato 3 ottobre 1998
Gli scopi dell’esperienza erano:
1) imparare a misurare
2) imparare ad utilizzare un cronometro
3) misurare con il cronometro dieci oscillazioni del pendolo
4) trovare alla fine la durata di una oscillazione
Quali sono i problemi:
1) Ci vuole attenzione per contare le oscillazioni del pendolo
2) Occorre far partire il cronometro quando il pendolo viene liberato e fermare il cronometro dopo dieci oscillazioni
Procedimento
Materiali e metodi:
• Un pendolo
• Cronometri per ogni gruppo di lavoro
• Foglio e matita per appunti
Si sceglie un rappresentante per ogni gruppo, che effettuerà le misurazioni per il gruppo. Il professore prende l’estremità del pendolo con una mano e lo lascia andare. Tutte le persone in possesso del cronometro non sono obbligate a partire nel momento in cui il professore lascia andare il pendolo, anzi, per una misurazione più precisa è meglio partire alla seconda oscillazione. Quando il pendolo ha effettuato 10 oscillazioni, i cronometristi devono fermare i propri cronometri.
A questo punto il professore segna alla lavagna le misurazioni effettuate. L’operazione di misurazione delle oscillazioni del pendolo viene ripetuta per 9 volte, fino a quando le misurazioni effettuate dai cronometristi sono più o meno omogenee. Ora tutti gli studenti effettuano le diverse operazioni fino ad arrivare a fare la media finale, per poi trovare la durata di una sola oscillazione.
Si misurano 10 oscillazioni anziché una perché così si riduce il margine di errore.
Risultati
prove
gruppi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
23,97
24,06
24,06
24,03
24,22
23,35
24,16
24,25
24,09
24,02
2
23,90
24,19
24,16
24,03
24,25
24,19
24,12
3
24,65
24,09
24,09
24,03
24,14
24,07
24,06
24,22
24,17
4
24,28
23,91
24,19
24,04
24,19
24,13
24,03
24,05
24,17
24,11
5
23,84
24,35
23,97
21,99
24,03
24,22
24,25
24,31
24,19
23,91
6
23,95
24,08
23,74
24,88
24,18
24,38
24,09
24,12
24,18
7
23,72
23,95
23,85
24,13
24,22
24,12
24,13
23,59
24,19
23,99
8
23,84
24,16
24,06
23,87
24,19
24,07
24,96
24,28
24,09
24,17
24,08
24,04
24,09
24,02
23,69
24,27
24,05
24,25
24,11
24,16
24,07
media delle medie:
24,08
durata oscillazione:
2,41
Sara Terreni

Misurazioni con il calibro
Materiali usati:
• Una riga suddivisa in pollici
• Un calibro
• Una riga millimetrata
• Diverse tavolette di legno da misurare
• Un cilindro in piombo
Procedimento
Lo scopo dell’esperienza consisteva nell’imparare l’uso del calibro, uno strumento che permette di effettuare misurazioni più precise che con un normale righello dalla sensibilità di 1 mm.
Inizialmente abbiamo misurato la il lato verticale, il lato orizzontale e lo spessore del bancone con la riga suddivisa in pollici, poi abbiamo ripetuto l’operazione utilizzando la riga millimetrata e ottenendo quindi una misura più precisa. Dopo abbiamo misurato con la riga millimetrata e in seguito con il calibro delle tavolette di legno di varia dimensione.
A ciascun gruppo viene consegnato un cilindro in piombo. Ogni componente del gruppo deve misurare l’altezza e il diametro del cilindro. Dopo vengono consegnati dei cilindri graduati da riempire con dell’acqua. Dopo aver annotato il livello dell’acqua iniziale, vi si immerge il cilindro e si osserva di quanto è salito il livello dell’acqua, per poi calcolare il volume del cilindro.
A questo punto procediamo per calcolare il volume delle tavolette in legno e del cilindro in piombo.
Allungamento delle molle
Materiale usato
• Tre tipi di molle
• Un asta
• 3 gommini
• Una riga
• Scotch
• Attrezzatura
• 7 Pesi (per ogni gruppo)
• Indicatore
Procedimento
Dopo aver montato l’attrezzatura abbiamo preso la prima molla e a l’abbiamo attaccata all’asta. Dopo aver controllato la misura della molla scarica, abbiamo iniziato a posizionare i pesi prendendo le misure di ogni allungamento. Abbiamo ripetuto la stessa operazione per tutte e tre le molle, controllando i dati facendo il procedimento inverso.
Prima molla
Pesi
Misurazioni
Allungamento

19,8

1
21,2
1,4
2
22,7
2,9
3
24,2
4,4
4
25,7
5,9
5
27,2
7,4
6
28,7
8,9
7
30,2
10,4
Seconda molla
Pesi
Misurazioni
Allungamento

8,2

1
9,8
1,6
2
11,4
3,2
3
13,1
4,9
4
14,7
6,5
5
16,4
8,2
6
18,1
9,9
7
19,7
11,5
Terza molla
Pesi
Misurazioni
Allungamento

9,3

1
9,8
0,5
2
10,3
1
3
10,8
1,5
4
11,3
2
5
11,9
2,6
6
12,4
3,1
7
12,9
3,6
Esercizi di Fisica
Es. 36 pag. 59
Esprimi ciascuno dei seguenti insiemi di coppie ordinate (x, y) nella forma y=f(x).
1) y = 25 * x
2) y = 100 * x
3) y = 275 * x
4) y = 1750 * x
5) y = 3 * x
6) y =
7) y = 1,7368421 * x
8) y = 1,4 * x
9) y =
10) y = 1000000 * x
11) y = 8000 * x
12) y = 1000 * x
13) y = 0,000003333 * x
14) y = 0,000083333 * x
15) y = 0,000333333 * x
16) y = 0,000333333 * x
Es. 6 pag. 73
Cerca di esporre alcuni motivi per i quali in certi casi si esegue la misurazione diretta di un volume e in altri quella indiretta.
Esperimenti di giovedì 21 gennaio ’99
1.
Materiale: 1 sfera di acciaio, un tubo di cartone, una tavoletta di legno.
Procedimento: Il tecnico ha consegnato a ogni gruppo il materiale per l’esperimento e ha chiesto di soppesare con le mani gli oggetti e capire qual era quello che pesava più di tutti. L’oggetto più peso sembrava essere la sfera, seguita dal tubo di cartone e dalla tavoletta di legno. La considerazione era errata, perché l’oggetto di minor peso era la sfera.
2.
Materiale: Acqua, ghiaccio (non sciolto) e bilancia.
Procedimento: L’acqua è stata messa sulla bilancia, in un bicchierino, insieme al ghiaccio. La massa trovata è 81,74 grammi.
Dopo, invece, l’acqua è stata messa sulla bilancia in un bicchierino contenente anche il ghiaccio sciolto e si è notato che la misura della massa era uguale a quella di prima, e cioè 81,74 grammi.
3.
Materiale: Acqua, sale, boccetta con tappo, un foglietto di carta e bilancia.
Procedimento: La boccetta è stata riempita d’acqua, poi sul foglietto è stato posto un po’ di sale. Dopo la boccetta è stata messa sulla bilancia insieme al foglietto con il sale. La massa dei due oggetti separati è di 72,46 grammi. Dopo il sale è stato unito all’acqua nella boccetta. La massa resta invariata, cioè 72,46 grammi.