^^Peso appeso al dinamometro ed appoggiato sulla bilancia.

occhiali di sicurezza  !!!

Per prepararsi all'esp

  1. copiare le tabelle per la presa dei dati (ovviamente sempre compresa la legenda, ed eventual formule).
    Le tb sono 2:
    • dati costanti durante tutto l'esp
    • dati variabili per la ripetizione delle misure.

    Ricordo: larghezza colonne tb, 2cm.

  2. TABELLE VUOTE: le tb vanno copiate vuote, copiare solo le intestazioni. I numeri che ci sono nel corpo, sono di esempio, da copiare solo se uno non riesce a produrre i propri nel proprio esp.
  3. leggere il resto della pagina, in particolare il procedimento, per prendere confidenza con cosa fare, altrimenti poi non lo si sa.

Per fare la relazione:

Leggere i consigli generali

es: Se uno ha i propri dati, dovrebbe usarli, non copiare quelli qui proporsti, usati per mostrare come esempio di come fare.

Come disporre la relazione sul foglio? (layout) Suggerimento:

Usare q4 quadretto da 4mm, detto "piccolo", per stare in 1 foglio.

Per stare in 1 facciata occorre scrivere le righe della tb ogni riga di quadretti, non usare 2 righe di quadretti per 1 riga di scrittura.

Se si usa piu' di 1 foglio, vedi consigli generali

Questa e' la versione della relazione proposta dopo aver fatto l'esperimento;

e' un po' diversa da quella pre-esp.

 

Buon lavoro :-)

 

La tabella seguente e' solo da leggere, fa parte della relazione, serve per capirla, ma non sta in 1 foglio. Sono abbreviazioni standard che occorre sapere a memoria.

La relazione da copiare inizia poco piu' avanti, e l'inizio e' marcato.

 

Legenda per lettere che si ripetono (da non copiare in relazione)

N   numero progressivo di riga, o nome di riga
UM   Unita' di Misura
SI   Sistema Internazionale delle UM
gf   grammi forza, UM della forza peso, comoda, ma non del SI
N   newton, UM della forza, di tutti i tipi di forza, anche del peso, nel SI
adim   valore adimensionale: il nr della grandezza e' indipendente dalle UM usate per tutte le altre
P   peso nominale dei pesetti
  differenza. In generale: leggesi "delta", differenza, variazione, incremento
∆%   differenza percentuale. La differenza espressa come nr percentuale.

 


Inizio relazione da copiare.

esp: Corpo appeso al dinamometro e appoggiato sulla bilancia.

Scopo: SE un corpo e' fermo, ALLORA la somma algebrica delle forze subite e' =0.

Nell'esp, il corpo-pesetti SUBISCE 3 forze:

  1. P forza peso, verso il basso, fatta dalla Terra che lo attira
  2. B forza fatta dalla bilancia, verso l'alto
  3. D forza fatta dal dinamometro, verso l'alto.

Lo scopo e':

Detto con l'INTENSITA' DI UNA FORZA (nr assoluto):

Detto coi NR RELATIVI (verso l'alto +, verso il basso -):

In questo esp il peso e' misurato in 3 modi ≠:

  1. P peso nominale dei pesetti
  2. peso misurato dalla bilancia
    = intensita' forza fatta dalla bil in condizioni opportune
  3. peso misurato dal dinamometro
    = intensita' forza fatta dal din in condizioni opportune

1 parte) esp: Verificare la coerenza delle misure di din e bil, confrontate col peso nominale dei pesetti

1) Pesare sulla bil tutti i pesetti assieme, 200g nominali

gf gf gf adim
Bil P ∆%
199 200 1 0,5%
  

Legenda

B, Bil   peso misurato dalla bilancia
  differenza tra B e P, prendendo come riferimento P, quindi B-P

2) Pesare col din:  100gf = portap10g + 4p10g + 1p50g

N gf gf gf adim
Din Din P ∆%
0,99 101 100 +1 +1%
  
D   peso misurato dal din
  differenza tra D e P, prendendo come riferimento P, quindi D-P

Conclu

In entrambi i casi la differenza e' < 1%, che riteniamo accettabile, accettabile anche se fosse del 2%. (differenza assoluta).

2 parte) esp: Misurare forza della bilancia e del dinamometro che insieme tengono il peso

Tb di presa dei dati variabili, e elaboraz

  N gf gf gf gf gf adim
  Din Din Bil D+B P ∆%
1 0,23 23 178 201 200 +1 +0,5%
2 0,67 67 135 202 200 +2 +1%
3 0,12 12 187 199 200 -1 0,5%
4 0,30 30 170 200 200 0 0%
5 0,50 50 150 200 200 0 0%
N   newton, UM forza nella prima colonna del Dinamometro
D+B   e' il nome e anche la formula
  differenza tra D+B e P, prendendo come riferimento P, quindi D+B-P

Conclu

  1. L'uguaglianza e' verificata con una piccola differenza, giudicata piccola dall'intuizione, ma che dal punto di vista scientifico occorrera' quantificare tramite ulteriori studi sugli errori.
  2. La misura con la differenza maggiore, probabilmente si sarebbe potuta evitare facendo piu' attenzione.

 

 


Fine parte della relazione da copiare.



Segue relazione da leggere.

 

Coerenza di 2 sistemi di misura
fornire la stessa misura per la stessa grandezza.

Prima di iniziare l'esp vero e proprio, occorre verificare che il sistema di misura della forza funzioni bene, sia coerente.
Faremo un breve controllo di coerenza.

Materiale

  1. pesi: 1 portapesi (10g), 4 pesi da 10g, 3 da 50g (2017).
  2. din portata 100gf = 0,98N ≈1N,  o 1N = 102gf ≈ 100gf
  3. bilancia da cucina
  4. sostegno:
    1. morsetto da banco,
    2. asta lunga = 2 aste avvitate
    3. morsetto di collegamento tra asta e gancio
    4. gancio

Usare il sostegno meccanico

lo scopo del sostegno meccanico, invece di quello u-mano, e'

poiche'

In effetto collaterale, il sostegno meccanico e' comodo per lo sperimentatore.

Perche' questi pesi e non altri? perche' dinamometro da 1N e non da 5N ?

 

Procedimento

1 parte)

  1. montare il sostegno
  2. appendere il din al sostegno
  3. accendere la bilancia
  4. preventivamente verificare la coerenza delle misure di din e bil col peso nominale dei pesetti

2 parte)

  1. appoggiare portapesi 200g totali, a centro piatto bil
  2. allineare verticalmente il din all'asta portapesi, e agganciare il din, allentando e muovendo opportunamente il morsetto del gancio
  3. sollevare il din fino a fare una forza voluta, all'incirca
  4. curare l'allineamento verticale, altrimenti il din segna forza in eccesso, poiche' si aggiunge la forza di trascinamento laterale
  5. raggiunto l'allineamento verticale, leggere il valore din e bil, e scriverlo in tb dati variabili
  6. Occorre fare entro il tempo di spegnimento automatico della bil.
    Quando bil si spegne, occorre sollevare il peso a mano, per farla azzerare.
  7. Ripetere per almeno 5 volte, con valori diversi di forza din, es: circa 20 40 50 60 80, ma vanno bene valori qualsiasi purche' distribuiti, non ammucchiati.

Se rimane tempo, 2 possibilita':

  1. continuare come prima sostituendo all'asta 200g, asta 100g.
  2. completato punto 9: letto il valore din e bil:
    1. sganciare din senza cambiarlo di posto (cioe' muovere altezza din, cioe' morsetto gancio)
    2. azzerare bil col tasto tara
    3. riagganciare din. Come verifica di aver agito correttamente, din dovrebbe segnare come prima.
    4. quanto segnera' bil ?

 

Tb di presa dei dati variabili, e elaboraz

D: perche' per la forza del din ci sono 2 colonne, con UM≠, 1 in N, e poi in gf ?

R: per evitare errori nella somma Din+Bil; ci sono allievi che sommerebbero direttamente i nr, senza considerare UM. Siccome la lettura del din e' in N, in primis scriviamo il valore letto, in secundis facciamo l'equivalenza in gf. Per comodita' convertiamo in gf poiche' la bil legge direttamente in questa UM, e si ottengono nr piu grandi, senza virgola, essendo UM gf piu' piccola di N.

Si puo' scrivere

D+B = 0,23N + 178gf

ma per scrivere il risultato con un unico numero, occorre prima convertire i valori in un'unica UM

D+B =    23gf + 178gf    = 201 gf
D+B =   0,23N + 1,78N   = 2,01 N
D+B =   0,023kgf + 0,178kgf   = 0,201 kgf

 

 

Giustifica: misura preventiva pesetti per verificare coerenza misure strumenti

esp: Corpo appeso al dinamometro e appoggiato sulla bilancia.

  gf fg gf gf gf
N D B D+B P
1 28 187 215 210 +5
2 40 175 215 210 +5
           
  1. misurando ed elaborando, notiamo ...
  2. 2 valori che dovrebbero essere uguali, hanno invece una differenza costante.

    E' il ripetersi di un errore costante. E' un errore sistematico, forse uno strumento starato.

D+B = P   dovrebbe essere, poiche' e' il peso misurato in 2 modi diversi:

 

scopriamo come causa: l'errato azzeramento del dinamometro.

 

Leggendo il valore segnato dal din, scopriamo che non segna 0, bensi' e' alla tacca 5, corrispondente a 5gf, proprio quelli risultanti in piu'.

Errore di azzeramento EAzz = 5.

Il din che segna 5 quando il peso appeso e' 0, segna 5 tacche in piu' per il peso appeso, qualunque sia il peso appeso.

 

Approfond

c: Disegnare le forze

Le forze subite dal corpo appeso e appoggiato

Rem: Per rappresentare una forza ... Usare una freccia per rappresentare una forza, ognuna  con la sua lettera per distinguerle una dall'altra.

Links

  1. ix Misura del peso. Bilance.
  2. newton, grammi-forza, equivalenza.
  3. Sollevare e tirare, sorreggere e trattenere con una fune.
  4. Discussione scientifica didattica.

 

 

 

 

 

 

Guida ins

Diagramma di corpo libero = i vincoli sono sostituiti dalle forze vincolari.

esOf: Pesetti, dinamometro, bilancia.

Originale

misurando ed elaborando, notiamo il ripetersi di un errore costante, scopriamo come causa l'errato azzeramento del dinamometro.

"Appoggiato sulla bilancia" VS "appoggiato alla bilancia"

vedi  Pesetti, dinamometro, bilancia.

Scambio ininfluente ?

Corpo appoggiato sulla bilancia e appeso al dinamometro.

Corpo appeso al dinamometro e appoggiato sulla bilancia.

R: dipende dalle prospettive che si hanno.

Originale

LAB: Corpo appoggiato sulla bilancia e tenuto dal dinamometro.

Titolo

  1. Peso appeso e appoggiato
    c: originale.
  2. Peso appeso al dinamometro e appoggiato alla bilancia.

    c: "Peso appeso e appoggiato"mi fornisce gancio mnemonico rispetto ad un titolo teorico, ma meglio precisare. E' quanto ho sperimentato ad 1 mese di "distanza".

 

Versione iniziale

Tb presa dati costanti e elaboraz

  gf gf gf
N M P
B 201 200 +1
D 101 100 +1

Legenda

N   nome di riga
gf   grammi forza, unita' di misura del peso comoda, ma non del SI
B   riga della bilancia
D   riga del dinamometro
M   misura delle strumento, bil o din
P   peso nominale dei pesetti
  differenza tra M e P, prendendo come riferimento P, quindi M-P

 

In questo esp il peso e' misurato in 3 modi ≠:

  1. P peso nominale dei pesetti
  2. B peso misurato dalla bilancia ≡  forza letta dalla bil
  3. D peso misurato dal dinamometro ≡ forza letta dal din