^^Rotaia a cuscino d'aria; oscillazione di 2 carrelli accoppiati elasticamente.

20/5/90

Disintrecci REPULSIONE/ATTRAZIONE

c: l'intervento di tartaglia mostra come siano inesplicite le grandezze cui si riferisce

Quando si vuole estrapolare es: pesi sempre maggiori, sarebbe utile avere sott'occhio il campo di variabilita' della grandezza, con in corrispondenza sistemi rappresentativi alle diverse scale

Tutto qui? >>>

Questo sistema/fenomeno e' esemplificativo di una classe ben piu' ampia. Voglio capire quanto posso ampliare questa classe.

lezione 1f89 giovedi' 26 aprile 1990

Costruzione

occa Rispetto a attrazione/repulsione operata dai sistemi elastici, io ho cercato di costruire in modo che quando cessa un'azione inizia l'altra.
Una limitazione nel costruire il sistema e' fare in modo che l'elastico di richiamo non ostacoli il movimento infilandosi sotto i carrello o tra i respingenti.
Ferrante l'elastico cambia nel tempo poiche' si allenta ..., percio' lo stato 0 e' diverso dall'inizio.
ho scelto un elastico che ha un buon comportamento elastico, non e' un elastico da pacchi con isteresi elastica evidente, l'ho ottenuto sfilacciando una fettuccia elastica.

Asta graduata per riferimenti approssimativi.

Risultato analisi:
Nomenclatura

oscillazione: il movimento dei carrelli
punto di scontro

Tartaglia 2 paletti di plastica che servono per il posizionamento dell'elastico in modo che tenga legati i 2 carrelli
  scusa, non hai citato ... sistema1, sistema2, ...
Tartaglia sistema insieme, possiamo considerarlo unico perche'  ...
  moglie e marito: accoppiamento funzionale
cirilli i 2 carrelli si allontaneranno un po', quando arriveranno alla massima tensione

Modi di messa in moto

occa in quanti modi lo posso far partire / mettere in moto ?
cirilli  li comprimo
e poi ?
cirilli tengo fermo questo
  e poi?
cirilli l'altro
  metto in movimento dandogli una spinta complessiva o messa in movimento per farlo rimanere sul posto. Questa messa in movimento sul posto, che tipo di movimento si sviluppera'? Il sistema e' simmetrico, rispetto al peso: il respingente e la piattina sono fatti in modo da pesare uguale. Sarebbe pazzesco se i movimenti delle parti fossero diversi

Cambiamento ambiente

  Se fossimo su una giostra? Siamo su una giostra? Se disimmetrizzo?
cirilli il carrello avra' un movimento minore
  e' come parlare dei sistemi materiali: maggiore/minore in peso/volume. Disintrecciamo anche in questo caso del movimento.
cirilli si muovera' con uno spazio minore
  Benissimo, affermazione sullo spazio, affermazione sul tempo ora ...

Cirilli prevede che il piu'/meno massivo si muovera' meno/piu' veloce

Movimento, velocita', guardato per interno/parti

  il movimento lo possiamo guardare per intero e ...
classe per parti
  e quindi parliamo di velocita' dell'intero movimento e della parte di movimento

Confronto delle durate di oscillazione dei singoli mobili

  quali possibilita' ci sono? facciamo una tabella delle possibilita'

Ripetibilita' rifare

  Bisogna trovare un modo per poter ripetere piu' esattamente che si puo' l'esperimento.
Facciamo dei segni; abbiamo un'approssimazione di circa 3 mm per la posizione iniziale di sgancio.

Punto di scontro

  il punto di scontro rimane fisso o si sposta?
  r: se i tempi di oscillazione per i 2 carrelli sono uguali => il centro d'urto  rimane fermo
  prova con tempi di sgancio diversi
Cirilli ???
Rui leva prima una mano e poi l'altra
  adesso che abbiamo capito che effetto fa sganciare in tempi diversi, proviamo a cercare di sganciare contemporaneamente
Zanella e' quasi impossibile lasciare andare in tempi uguali e quindi i carrelli continueranno a spostarsi di qua o di la'
  invece di dimostrare che lasciando contemporaneamente i carrelli, il punto di scontro rimane nello stesso punto, ritengo come principio teorico lo scontro nello stesso punto
Motta  il punto di incontro e' sempre lo stesso

Variazione pesi carrelli

...

Sincronizz-are/azione

occa: Tentiamo di sincronizzare l'oscillazione del metronomo con quella del carrello.
C'e' da decidere se vogliamo un tac a ogni urto, o a ogni posizione di massima escursione.
Non e' facile per chi non e' abituato a rilevare-fare ritmi.
Se pressapoco sono uguali, pressapoco le oscillazioni sono regolari in tempo, cioe' con ugual periodo.
occa: cumulazione delle piccole differenze => le oscillazioni si spaiano

Cambiamento sistema repulsivo

Tartaglia secondo me avra' un  comportamento diverso se al posto del piattino li', ci fosse stata un'altra molla [ 2 molle-respingenti invece che molla/piattina].
  perche'?
Tartaglia  dall'inizio.Perche' secondo me la forza di res ...  di repulsionione, di ... di  allontanamento durera' di piu'. Perche' le 2 molle continuando incontrandosi anche se diminuiranno sempre di ... intensita' ... pero' avra', diciamo, un periodo piu' lungo di impatto
  classe, avete capito? se non, poiche' all'inizio ... domandate di ripetere
classe ripeti
Tartaglia Se invece di tenere il piattino su un carrello avessimo messo un'altra molla siccome, secondo me, si avrebbe un materiale ... il sistema unitario sarebbe un materiale piu' ... piu' ...  elastico si avrebbe quindi un tempo di impatto tra i 2 carrelli piu' lungo di quello che avviene adesso
ferrante per me quello che dici e' sbagliato perche' come adesso la molla viene schiacciato dal piastra-piattello, ma se noi poi mettiamo l'altra molla di la' la forza viene suddivisa tra le 2 molle, percio la forza di respinsione e' uguale
Tartaglia ma se riusciamo a farle contrarre tutte e 2, come adesso avviene per la singola molla ...
  la forza si distribuisce nel sistema elastico composto serie come una quantita' o come una qualita'?
Tartaglia quello che e' stato fatto coi dinamometri conferma quello che avevo pensato io : se ci fossero 2 molle anziche' 1 molla sola e il piattino ci sarebbe anche una maggiore repulsione e il tempo di rimbalzo sarebbe piu' lungo, perche' appunto abbiamo visto ...
  aspetta, prima di guardare agli effetti, guardiamo alle forze
Che differenza c'e' con 1 singolo repulsore e 2 repulsori in serie ...
Tartaglia siccome abbiamo visto che nei dinamometri l'allungamento della molla non era dimezzato quando erano insieme, in serie
  quello gli allungamenti, e le forze?
Tartaglia le forze erano distribuite in ugual modo sia nel sia nel primo forzometro ...
 

 e la rigidita'?

Iso-cronismo delle oscillazioni elastiche e delle piccole oscillazioni

occa: certe volte si sposta in qua, certe volte si sposta in la', quindi posso pensare che sia dovuto a condizioni iniziali leggermente diverse

Estrapolazioni, situazioni limite

occa: domanda di estrapolazione:

massa   spazio  tempo  vel
+       -       =      -

motta: non abbiamo la sensazione di vedere l'oscillazione, ma c'e' tra la terra e la massa, cioe' pallina ... che rimbalza
rui: in poche parole che la terra si muove
tartaglia: anche la terra rimbalza
motta: oscilla, ma noi non possiamo percepirlo
occa: e' solo il modello teorico che ci siamo fatti che ci permette di dire che la terra con la pallina che sta cadendo verso terra e' analogo al sistema carrello/carrello piu'/meno massivo, col fatto pero' che la terra ha una massa cosi' tante volte superiore alla massa della pallina, che ...
classe: non si percepisce l'oscillazione

Urti progressivi

occa: quando uno vede questo ... puo' immaginare ... per giustificarsi ... con l'immaginazione logica ...
rui: il passaggio della forza ... la forza e' sempre la stessa
occa: che forza?
rui: eh, prof se la passa da una parte all'altra; quando uno si ferma, arriva l'altro, poi si ferma, poi ...
occa: la forza come la intendiamo noi c'e' solo quando i carreli si toccano, se no c'e un qualche altra cosa che non e' la forza, che dobbiamo ancora decidere come chiamarla

Per proseguire

a1: realizzare sulla rotaia a cuscino d'aria un sistema oscillante di 2 carrelli che si attirano e respingono con sistemi elastici. Misurate i tempi delle oscillazioni.
a2: studiate come variano i tempi d oscillazione.
a3: determina come variano periodi-frequenze di oscillazione in funzione delle masse dei sistemi oscillanti.
Le possibili combinazioni di masse possibili sono

Tabella di rilevazione
var var cost var cost var
p1  p2  n    t   t    n
0   0  
0   1
0   2
0   3
1   1
1   2
1   3
2   2
2   3
3   3

misura per ognuno dei casi
- il tempo di un gruppo di oscillazioni, cioe' impiegato per compiere un fissato numero di oscillazioni
- il numero di oscillazioni che si ripetono in una certa fissata estensione temporale.
Quali conclusioni si possono trarre?
Siate chiari sulle condizioni di innesco d oscillazioni.
Esegui esperimenti-misure ripetibili-controllabili.

Dinamica di gruppo

- tartaglia: purtroppo causa alcune indecisioni e agitazioni e' stato possibile fare 1 solo esperimento (tutti gli altri non sono stati portati a termine).

Descrizione del fenomeno

tirando l'elastico i 2 carrelli si attirano e si respingno sempre con minor allungamento dell'elastico.
c:
INTER-AZIONE - DIRETTA
             - INDIRETTA, MEDIATA, CATENA D INTERAZIONI, POLIGONO CHIUSO D FORZE
SMORZAMENTO. CURVA DI SMORZAMENTO.

Spiegazioni. Interpretazioni.

"FORZA RESPINGENTE"
bramati: mi e' saltato subito all'occhio il fatto che: se i 2 carrelli si dirigono uno contro l'altro, quello che e' piu' lanciato avra' piu' forza respingente nei confronti dell'altro.
c: e' possibile definire esattamente  la "forza respingente'?

Approfondimenti teorici di aspetti