^^Peso appeso al
dinamometro ed appoggiato sulla bilancia.
occhiali di sicurezza !!!
Per prepararsi all'esp
- 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.
- 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.
- 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:
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.
- faccia A: dall'inizio, fino al 1° esp della 1ª parte, compreso
- faccia B: il resto.
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.
Questa e' la versione della relazione proposta dopo aver fatto l'esperimento;
e' un po' diversa da quella pre-esp.
- Se uno ha gia' copiato la precedente, va
bene ugualmente;
- se uno si trova a meta' copia con il testo qui cambiato, cerchi
di teminare in modo sensato. La sostanza e' rimasta la stessa, ma e' stata
distribuita diversamente. Nella relaz, cerchiamo di concluderla aggiungendo
la sostanza che manca.
- Se uno aveva preparato le tb copiate, non e' necessario riscriverle,
puo' aggiungere ad esse un foglio col testo che manca.
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:
- P forza peso, verso il basso, fatta dalla Terra che lo attira
- B forza fatta dalla bilancia, verso l'alto
- D forza fatta dal dinamometro, verso l'alto.
Lo scopo e':
Detto con l'INTENSITA' DI UNA FORZA (nr assoluto):
- D↑+B↑ = P↓ la somma delle forze verso l'alto e' uguale alla
somma delle forze verso il basso (qui 1 sola: il peso).
Detto coi NR RELATIVI (verso l'alto +, verso il basso -):
- D↑+B↑+P↓=0 SE un corpo e' fermo, ALLORA la somma algebrica delle
forze subite e' =0.
In questo esp il peso e' misurato in 3
modi ≠:
- P peso nominale dei
pesetti
- peso misurato dalla bilancia
= intensita' forza fatta dalla bil in condizioni opportune
- peso misurato dal dinamometro
= intensita' forza fatta dal din in condizioni opportune
1ª 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 |
|
- La lettura del din e' stata fatta in newton, e poi convertita nella
stessa UM gf dei pesetti, per poter confrontare.
- Per fare l'equivalenza N→gf occorre
ricordare la regola.
Conclu
In entrambi i casi la differenza e' < 1%, che riteniamo accettabile,
accettabile anche se fosse del 2%. (differenza assoluta).
2ª 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
- 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.
- 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
- pesi: 1 portapesi (10g), 4 pesi da 10g, 3 da 50g (2017).
- din portata 100gf = 0,98N ≈1N, o 1N = 102gf ≈ 100gf
- bilancia da cucina
- sostegno:
- morsetto da banco,
- asta lunga = 2 aste avvitate
- morsetto di collegamento tra asta e gancio
- gancio
Usare il sostegno meccanico
lo scopo del sostegno meccanico, invece di quello u-mano, e'
- misurare FERMI
- strumenti FERMI
- corpo da misurare FERMO
- banco FERMO, per non muoverli.
Non apporggiarsi al banco, per lasciarlo FERMO.
poiche'
- e' condizione necessaria affinche' la misura sia esatta.
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 ?
- Abbastanza peso da lasciare un peso sufficiente sulla bilancia da avere
un E% piccolo.
- din1N per avere sensibilita' uguale a quella della bilancia, invece
din5N ha una sensibilita' 10 volte minore.
Procedimento
1ª parte)
- montare il sostegno
- appendere il din al sostegno
- accendere la bilancia
- preventivamente verificare la coerenza delle misure di din e bil col
peso nominale dei pesetti
2ª parte)
- appoggiare portapesi 200g totali, a centro piatto bil
- allineare verticalmente il din all'asta portapesi, e agganciare il din,
allentando e muovendo opportunamente il morsetto del gancio
- sollevare il din fino a fare una forza voluta, all'incirca
- curare l'allineamento verticale, altrimenti il din segna forza in
eccesso, poiche' si aggiunge la forza di trascinamento laterale
- raggiunto l'allineamento verticale, leggere il valore din e bil, e
scriverlo in tb dati variabili
- Occorre fare entro il tempo di spegnimento automatico della bil.
Quando bil si spegne, occorre sollevare il peso a mano, per farla azzerare.
- 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':
- continuare come prima sostituendo all'asta 200g, asta 100g.
- completato punto 9: letto il valore din e bil:
- sganciare din senza cambiarlo di posto (cioe' muovere altezza din,
cioe' morsetto gancio)
- azzerare bil col tasto tara
- riagganciare din. Come verifica di aver agito correttamente, din
dovrebbe segnare come prima.
- 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 |
|
|
|
|
|
|
- misurando ed elaborando, notiamo ...
- 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:
- valore nominale dei pesetti: P
- forza totale equilibrante il peso: D+B
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
- ix Misura del peso. Bilance.
-

- newton, grammi-forza,
equivalenza.
- Sollevare e tirare,
sorreggere e trattenere con una fune.
- 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
- Peso appeso e appoggiato
c: originale.
- 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 ≠:
- P peso nominale dei
pesetti
- B peso misurato dalla bilancia ≡ forza letta dalla bil
- D peso misurato dal dinamometro ≡ forza letta dal din