^^Discesa e lancio orizzontale. 2017 

Introduzione (da leggere per capire; copiare e' volontario)

Descrizione semplice del fenomeno.

Il fenomeno H→L diviso in 2 parti: H→v→L.

Cominciamo a studiare v→L

Un modo di dare senso all'azione spermentale (avere uno scopo) e':

misurare la velocita' di lancio per prevedere la lunghezza della gittata.

Misurare la velocita' di lancio

Il cronometro misura il tempo di oscuramento della fotocellula.

L'oscuramento e' fatto dal corpo che transita di fronte alla fcel.

Il corpo inizia ad oscurare, si sposta, e finisce di oscurare, avendo fatto uno spostamento totale s.

v= s/t 

s   spostamento del corpo durante l'oscuramento = spostamento di transito
t   tempo di oscuramento = tempo di transito
v   velocita' del corpo durante l'oscuramento = velocita' di transito

Nel nostro caso (≡ qui):

  1. il corpo e' una sfera che transita perpendicolarmente alla linea di luce della fcel
  2. la linea di luce colpisce la sfera in direzione del centro della sfera

per cui:  s= diametro della sfera = 16,3mm

t = 24,5 ms

v= s/t = 16,3mm/24,5ms = 0,665 m/s

Teoria. moto del grave: lunghezza della gittata, tempo di volo.

Il moto parabolico e' scomposto in componente orizzontal e vertical

L=vt

L   lunghezza gittata
v   velocita' iniziale orizzontale del volo
t   tempo-durata del volo

tempo moto orizzontale = tempo moto verticale = tempo moto 2D = tempo di volo; poiche' contemporanei.

t e' calcolabile nel caso piu' semplice di lancio orizzontale:

s   altezza del punto di decollo
a   a=g = 9,8 m/s▓  accelerazione di gravita'

Calcolare la lunghezza della gittata

Nel nostro caso il lancio e' orizzontale.

s   altezza del punto di decollo = altezza del tavolo = 931mm
t   tempo-durata del volo

t=√(2s/a)=√(2*0,931/9,8)= 0,436 s

L=vt = 0,665*0,436 = 0,290 m

Confronto: gittata misurata VS prevista

L= 273 ¸ 300 mm  dalla gittata piu' corta a quella piu' lunga delle 3 ripetizioni fatte. Per confrontare scegliamo per comodita' la media 286,5mm = 0,287m.

A B D D%
0,290 0,287 -0,004 -1,0%
   
A, B   termini del confronto
A   termine di riferimento
D    differenza D= B-A
D%   differenza percentuale D%= (B-A)/A*100

Conclu

L'accordo tra previsione e misura e' buono: D%<2% tra i valori medi, quasi da non credere per una misura scolastica. Pero' la sua bonta' diminuisce tenendo conto:

1) della variabilita' delle misure:

a) L= 273 ¸ 300 mm   D% = (300-273)/273 *100 = 9,9%

b) t = 24,5 ms ▒ 0,1ms   D% = (24,6-24,4)/24,5*100 = 0,8%

2) e della propagazione della variabilita' di t→v e t→L, che non calcolo per semplicita'.

 

 

Approfond

La novita' del cronometro decimillesimale

L'insegnante di laboratorio ha approntato un apparato che usa il cronometro digitale controllato da fotocellule, quello nuovo, che misura al decimillesimo di secondo, che abbiamo visto quando abbiamo presentato questo tipo di cronometri digitali, ma che non abbiamo ancora usato come strumenti in un esp.

Le altezze di sgancio sulla discesa ≡ altezze della discesa.

Volevo fare H= 10 20 30 40 cm, ma la pista e' troppo corta.

In alternativa stabiliamo 8 16 24 32 cm.

Iniziamo con le discese da 8, poi da 16, e quando iniziamo le discese da 24, accade che le misure di tempo "sballano-traballano" nel senso che la variabilita' aumenta in modo eccessivo rispetto alle misure precedenti. Come mai ?

  1. Si riprova piu' attentamente per vedere che non sia una disattenzione dell'operatore allo sgancio. No, la variabilita' eccessiva continuia. Quale causa?
  2. Si e' guastato il cronometro? Impossibile.
  3. La fotocellula traballa? No, e' ben fissata.
  4. L'unica spiegazione e' ...

    la sfera non trapassa piu' la fotocellula alla stessa altezza, "traballa verticalmente", si stacca dal suolo appena appena, come un uomo in corsa che per un attimo e' in volo, ha entrambi i piedi staccati da terra. Come mai ?

  5. a) La sfera ha un "rimbalzo" al suolo, "attutito" dalla curva, ma cmq la velocita' verticale e' stata azzerata, e per questo occorre una forza verticale verso l'alto, fatta dalla pista-suola che si deforma (assieme alla sfera) e che ritornando elasticamente alla configurazione iniziale lancia verso l'alto la sfera. ref: Rimbalzo del raccordo.

    b) Per fissare la pista al tavolo, e' stato usato nastro adesivo che ha legato insieme la faccia sotto del tavolo e quelle sopra interna della pista; ma questo crea un balzello all'interno della pista (cunetta in termini di codice della strada), e qui vediamo l'effetto della cunetta: distacco da terra. In termini di conseguenze stradali: la perdita di aderenza, non si puo' frenare se non si tocca terra.

Risolviamo decidendo H= 4 8 12 16 cm.

Il titolo-argomento originale voleva essere

"Discesa e lancio orizzontale, interpretati con le forze e l'energia." ref: Velocita' di discesa in funzione del dislivello. v=k√∆H

Poi ci si adatta a fare quello che si riesce.

Dirlo

tempo del moto orizzontale

= tempo del moto verticale

poiche' sono contemporanei essendo i moti componenti 1D del moto parabolico 2D

= tempo di volo.

Calc .ods

Links

  1. Questa e' un esp focalizzato solo su questo aspetto.
    Gittata in funzione della velocitÓ di decollo, in un lancio orizzontale, misurata tramite coppia di fotocellule.
  2. Confrontare 2 numeri, grandezze, tramite differenza, rapporto, differenza percentuale.

 

 

Guida ins

Scritto a mano

In 1 foglio q5 sta solo quello che c'e' in questa pagina, non l'intro

Descrizione semplice del fenomeno.

Il fenomeno H→L diviso in 2 parti: H→v→L.

ma direi che e' sufficiente.

Titolo

  1. Discesa e lancio orizzontale.
    c: originale
  2. Discesa con lancio orizzontale.