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Moto rettilineo uniforme sulla rotaia a cuscino d'aria
Il carrello viene posto sulla Rotaia a cuscino d'aria orizzontale, bloccato dall'elettromagnete alimentato attraverso l'interruttore del cronometro, collegato a un pesetto verticale per mezzo di una funicella (filo da pesca o filo di seta) e la carrucola della rotaia. Sotto il pesetto viene posto un piattello a una distanza inferiore di quella della bandierina gialla del carrello dal primo traguardo, in modo che il carrello abbia raggiunto la sua velocità massima prima di passare dal traguardo. Dopo aver inizializzato il cronometro nel modo spiegato nelle istruzioni relative, avviare il cronometro liberando nello stesso tempo il carrello. Al passaggio del carrello dai quattro traguardi il cronometro registra:
- i quattro tempi di passaggio dai traguardi,
- i quattro tempi di oscuramento delle fotocellule,
consultabili premendo il tasto “Results” del cronometro stesso.
Le distanze fra le fotocellule sono regolabili e misurabili con una incertezza di circa 1mm, la larghezza della bandierina è di circa (4,90 ± 0,05)mm.
In questo modo, è possibile compilare una tabella (vedi Scheda sperimentale) le cui colonne riportano i valori di t (tempo di passaggio), δt (tempo di oscurmento), s (posizione della fotocellula), relativi a ciascuna fotocellula. Con questi dati, si può tracciare il grafico spazio-tempo del moto, verificare che è ben approssimato da una retta, trovarne il coefficiente angolare, pari alla velocità media, e verificare che tale velocità media è circa uguale al rapporto v=δs/δt che approssima la velocità istantanea del carrello e che dovrebbe essere costante nel passaggio dai quattro traguardi.
In questo modo, si verifica che il carrello si muove di moto uniforme quando la risultante delle forze che agiscono su di esso è trascurabile, come prescritto dal principio d'inerzia.
Strumenti utilizzati
Scheda sperimentale
Dati grezzi
Relazioni di laboratorio
Percorsi didattici pertinenti all'esperimento
