Il primo principio della dinamica

Obiettivo: verificare come varia l'accelerazione in virtù di una forza applicata e con massa costante

Materiale occorrente: rotaia, carrellino (93g), carrucola, filo, pesetti (2g ognuno), fotocellule, computer, alimentatore

Procedimento

Misurare la massa e il peso del carrellino;

Misurare massa e peso di ogni pesetto;

Misurare la massa complessiva del carrello più i pesetti (99g)

I° caso: I° caso: 2 pesetti sul carrellino  e uno appeso al filo

Posizionare il carrellino sulla rotaia;

Posizionare le fotocellule ad una distanza tra esse costante (ΔS);

Mettere sul carrellino 2 pesetti, legarlo con un filo il quale, passando per una carrucola, ha a sua volta un altro pesetto appeso all'estremità, lasciato libero nel vuoto;

Lasciando il pesetto, il carrellino si muove e quando passa tra le 2 fotocellule, si registra su un computer il tempo impiegato dal carrellino per percorrere la distanza scelta (Δt);

Fare 3 - 4 prove con un 1 pesetto attaccato al filo e 2 sul carrellino e registrare il tutto su una tabella (nel nostro caso, sul computer);

Completare la tabella inserendo inoltre i valori della velocità, accelerazione e il rapporto tra forza e accelerazione;

Trarre le relative conclusioni.

II° caso: 1 pesetto sul carrellino e 2 appesi al filo

Dopo aver sistemato l'attrezzatura come descritto sopra, sistemare sul carrellino un solo pesetto e attaccarne 2 al filo;

Realizzare 3 - 4 prove mantenendo la distanza tra le fotocellule costante e segnarsi i valori che si riscontrano;

Realizzare una nuova tabella come quella precedente e trarne le conclusioni

III° caso: 2 pesetti sull'carrellino e 2 appesi al filo

Dopo aver sistemato l'attrezzatura, togliamo tutti i pesetti sopra il carrellino e attacchiamoli tutti e tre al filo;

Realizzare ancora delle prove e appuntarsi i valori trovati;

Costruire una nuova tabella come quelle precedenti e trarne le relative conclusioni.

Conclusioni: dall'esperimento effettuato possiamo concludere che:

1. in tutte e tre le prove, l'accelerazione del carrellino è all'incirca costante;
2. tra F e a vi è un legame di proporzionalità diretta, poiché all'aumentare della forza applicata all'carrellino, aumenta anche la sua velocità;
3. il rapporto tra F e a è costante e dà come risultato un valore simile a quello della massa dell'carrellino più i pesetti;
4. l'accelerazione di una massa varia direttamente al variare della forza applicata.