Laboratorio di Fisica - Sei

3b Materiale e strumenti
Il materiale utilizzato è il seguente (fig. 1):
• guidovia a cuscino d’aria (1); • fotocellule (6);
• carrello (2); • elettrocalamita (7);
• filo inestensibile (3); • timer (8);
• carrucola (4); • compressore;
• portapesi e pesetti (5); • asta millimetrata.
4 Contenuti teorici
UNITÀ 8 • Il moto rettilineo uniformemente accelerato 55
Il moto rettilineo uniformemente accelerato avviene con accelerazione costante, per cui sarà opportuno
introdurre la definizione di tale grandezza fisica, la sua unità di misura e come interviene nella legge
oraria che lega lo spazio percorso all’intervallo di tempo, nel caso più semplice di partenza da fermo.
5 Descrizione della prova
Rispetto alla prova di laboratorio sul moto rettilineo uniforme, è necessario capire che cosa cambia nella
disposizione dell’apparato sperimentale e quali sono le conseguenze di tali cambiamenti. Il fatto che
non ci sia più il piattello a bloccare la discesa dei pesetti che trascinano il carrello, determina un progressivo
aumento della sua velocità, come si può constatare anche visivamente.
Modificando a piacere di volta in volta lo spazio percorso dal carrello tra le due fotocellule, misureremo
gli intervalli di tempo corrispondenti e calcoleremo l’accelerazione con la formula:
s
a =
t
2 ⋅Δ
2
Se il moto avviene con accelerazione uniforme, dovremmo trovare valori molto vicini fra loro, pur modificando
lo spazio considerato. (Tra poco capirai perché nella formula compare Δs anziché soltanto s,
come forse sei abituato.)
Iniziamo l’esecuzione della prova.
Fase di preparazione
La tabella da predisporre la trovi come al solito al punto 6. La fase di preparazione è come quella descritta
nel moto uniforme, però con un paio di differenze fondamentali.
• Non c’è il piattello: ovviamente in questo caso la sua assenza fa sì
che la spinta dei pesetti agisca sull’intero percorso, in particolare
tra una fotocellula e l’altra.
• Bisogna posizionare la prima fotocellula, quella che dà l’avvio al
timer, in modo tale che il conteggio del tempo cominci non appena
il carrello, lasciato libero dall’elettrocalamita, inizia a muoversi
(fig. 2). Questa è la condizione necessaria affinché si possa considerare
valida la legge oraria utilizzata che, come ricorderai,
vale per v0 = 0. La posizione s0 (che rimarrà invariata) della fotocellula
in questione devi scriverla prima della tabella 1.
Niente cambia, invece, circa la seconda fotocellula, quella che
arresta il conteggio del tempo. La sua posizione è s e va riportata
nella colonna 1 della tabella. La distanza tra le due fotocellule,
cioè Δs = s − s 0, è lo spazio percorso dal carrello (colonna 2). Il
relativo intervallo di tempo, che indichiamo per semplicità
con t, va posto nella colonna 4. (Per l’incertezza Δx(Δs), da trascrivere
nella colonna 3, vedi l’help 1).
Figura 2 Dettaglio della situazione iniziale:
appena il carrello viene lasciato libero dalla
elettrocalamita, la prima fotocellula fa partire
istantaneamente il conteggio del tempo.
S. Fabbri, M. Masini – Phoenomena, Laboratorio di Fisica – © 2011, SEI Società Editrice Internazionale, Torino