Osservazioni sul piano inclinato

Esperienza N.1

SCOPO: osservazioni sul piano inclinato

STRUMENTI USATI: rotaia,carrello,asta millimetrata,compressore,fotocellule,cronometro,display

PROCEDIMENTO: in questa esperienza abbiamo creato con dei supporti in legno l'inclinazione al nostro piano inclinato. In questo modo non è stato necessario applicare il peso al carrello perché questo si muoveva da solo,spinto dalla componente parallela al piano della forza peso.

L'accelerazione sarà perciò uguale a zero,così come la velocità iniziale.

Abbiamo raccolto quindi i seguenti dati:

Per capire meglio di che moto si tratta, costruiamo i due grafici S=f(t) e S=f(t

Dai due grafici capiamo che si tratta di un moto rettilineo uniformemente accelerato, dato che tempo quadrato e spazio sono direttamente proporzionali. Inoltre il grafico dello spazio e del tempo assomiglia a un ramo di parabola, ma non possiamo dire con certezza di che ura si tratti.

Ora, ripetiamo il procedimento ma inclinando ulteriormente il piano, ma senza conoscerne l'angolo di pendenza:

Subito notiamo che i tempi sono minori a quelli della tabella precedente. Questo perché, aumentando l'inclinazione del piano, aumenta la componente parallela al piano della forza peso, e quindi l'accelerazione del carrello.

Dal grafico si può invece notare come diminuisca l'inclinazione della retta S=f(t ).Infatti, i tempi sono minori e quindi anche i loro quadrati. E' quindi prevedibile che la pendenza della retta diminuisca.

CONCLUSIONI: Se proviamo a calcolare le due accelerazioni:

Vm1=∆s/∆t=0,2(m)/0,6(s)=0,66(m/s)    Vm1=∆s/∆t=0,2(m)/0,24(s)=0,83(m/s)

Vm2=∆s/∆t=0,3(m)/0,3(s)=1,00(m/s)    Vm2=∆s/∆t=0,3(m)/0,26(s)=1,15(m/s)

A1=∆v/∆t=0,34(m/s)/0,3(s)=1,13(m/s A2=∆v/∆t=0,32(m/s)/0,25(s)=1,28(m/s

Notiamo che l'accelerazione maggiore si ha quando l'angolo formato tra il piano inclinato è il piano di riferimento è maggiore. Quindi più è inclinato il piano,maggiori saranno l'accelerazione e, di conseguenza, la velocità.

Si vede subito che questo moto è sempre un uniformemente accelerato,ma a differenza della caduta libera, la massa dell'oggetto che scivola sul piano inclinato è determinante perché maggiore è la massa, maggiore è la forza peso e quindi maggiore la sua componente lungo il piano inclinato che permette lo scivolamento.