^^Lancio orizzontale e impatto su un piano orizzontale, gittata in funzione della velocita' di lancio.  Approfond



Grafico della gittata in funzione della velocita' 2006.xls

Tabella delle misure e dei calcoli

Classe 3A Classe 3B
  Calc Misure
  v0x L ∆t hs
    [m] [s]  
1   0,152 0,42 ND
2   0,378 0,16  
3   0,533 0,12  
4   0,661 0,09  
5   0,801 0,08  

 

Tabella delle costanti
h= 931 Altezza lancio
∆s= 150 Passo fotocellule
    Sfera: acciaio
  Calc Misure
  v0x L ∆t hs
    [mm] [s] [mm]
1   480 0,14 100
2   810 0,09 309
3   922 0,08 411
4   291 0,23 45
5   660 0,11 200

 

Tabella delle costanti
h= 937 Altezza lancio
∆s= 153 Passo fotocellule
    Sfera: mouse.

Legenda

v0x velocita' istantanea iniziale orizzontale di volo libero
∆t tempo di transito tra le fotocellule
L lunghezza gittata, o gittata
hs altezza sgancio su pista da livello di stacco

Sensibilita'

cronometro 1 centesimo secondo
  misure di lunghezza 1mm

Ordine dei dati in tabella

Le tabelle riportano i dati in ordine di generazione. La' dove non sono in ordine crescente secondo la grandezza presa come variabile x, come primo passo elaboratore conviene riordinare  le misure.

Riordiniamo secondo la velocita' (valori crescenti), che e' inversamente proporzionale al tempo di transito, quindi cio' equivale a ordinare secondo i valori decrescenti del tempo di transito.

Il caso limite  v0x=0

Inizialmente avevo messo in tabella il caso limite  v0x=0, poi l'ho tolto, e' piu complesso del solito e merita di essere discusso a parte.

Errori nelle misure

Quant'e' l'errore nella misura della velocita' istantanea?

v0x  vorrebbe essere velocita' istantanea allo stacco dal piano orizzontale, cioe' quando la forza peso diventa l'unica forza agente, mentre prima era equilibrata dalla reazione vincolare del piano.

La velocita' del mobile nel tratto cronometrato non e' costante, e quindi la velocita' istantanea e' diversa dalla velocita' media. Di quanto e' diversa?

Come fare a misurare la diminuzione di velocita'?

Qual e' l'altezza di lancio? Come misurarla?

Misurata diversa in classi diverse. E' corretto? E' stato trascurato qualcosa di trascurabile?

Qual e' l'altezza di sgancio sulla pista? r: C'e' altezza e altezza >>>

Qual e' il punto di arrivo? di impatto (per calcolare la gittata)

Il mobile impatta non in 1 punto, ma in una zona estesa. Quale punto della zona di impatto bisogna considerare? Come nell'arrivo dei corridori bisogna considerare il punto piu' avanti del corpo perche' e' il primo a tagliare il traguardo?

 

>>> Gittata Orizzontale

Per verificare che il lancio fosse orizzontale, abbiamo dato per scontato che il pavimento fosse orizzontale e che il piano del tavolo fosse parallelo alla sua base di appoggio. Il presupposto fisico di questo ragionamento e': un piano parallelo a un piano orizzontale e' anch'esso orizzontale.

dida: Deprecabile introdurre modi di dire come "gittata orizzontale" per intendere "lancio orizzontale e impatto su piano orizzontale"

Pista di lancio

Sagoma-sezione del profilato
0,9 mm spessore del profilato
17,8 base della U (esterno)
16 base della U (interno)
5,3 altezza dei lati della U
45 angolo della ripiegatura verso il basso
14 distanza tra il termine delle ripiegature

Struttura: La pista di lancio e' realizzata con un profilato plastico deformabile (non una "plastica dura"). La sezione (o sagoma) del profilo e' circa ad U, pero' i bordi sono ripiegati verso l'interno a 45.

Attenzione durante la misura col calibro dei materiali deformabili >>>

Misura della traiettoria della pista

Piu' che altro del raggio di curvatura e dell'inclinazione tra i tratti rettilinei.

Messa in posizione pista di lancio

La parte orizzontale e' fissata con una vita passante il profilato che si avvita sul piano sottostante di legno. Questa vite fa sobbalzare le palline piccole che toccano e ruotano sul fondo, ma non le palline piu' grosse che invece "rotolano" sui fianchi ripiegati del profilato.

La parte inclinata e' sostenuta da un sostegno. Il sostegno e' 1, e il peso della pallina e' sufficiente ad incurvare la pista.

Rotolamento della sfera sulla pista >>>

Pallina >>>

Descrizione

[mm]

Massa

[g]

Volume

[cm3]

Densita'.xls

[g/cm3]

A sez

[cm2]

Pallina mouse 21,95 31,40 5,54 5,67 3,78
Palla d'acciaio di Francesco 22,15 44,78 5,69 7,87 3,85

Dubbi

Nell'esperimento e' dato per scontato che il tempo di volo e' invariabile, o si poteva fare a mano un tentativo di misura?

Cosa si puo' concludere dall'esperimento?

Scopo dell'esperimento. Focalizzazione dei fatti.

Se si misurano anche le altezze di sgancio (gia' che ci siamo... pero' troppa carne al fuoco rischia di bruciare ... in medio stat virtus ...) allora lo studio dei fatti si puo' separare in 2 parti:

  1. velocita' alla base della pista inclinata in funzione dell'altezza di sgancio
  2. lunghezza orizzontale del volo in funzione della velocita' di lancio

Compiti

  1. Verificare che la palla sia acciaio, calcolando massa specifica e consultando la base dati.
  2. Disegnare in scala la sezione del profilato della pista.
  3. Confronto moto pallina rotolando sul fondo o sui bordi della pista, in piano e a diversi gradi di inclinazione.
  4. Palline diverse rotolano diversamente o ugualmente?
  5. Qual e' la velocita' di rotazione delle palline? della ruota che rotola?
  6. Confrontare le varie distanze fronte-retro, ecc ...
  7. La lunghezza della discesa della pallina, e' esattamente da che punto a che punto?
  8. Casi limite: se la velocita' della bilia e' bassa, o la bilia e' grossa, che e' cio' che si vede facendo cadere una palla da tennis o un pallone dal tavolo facendolo rotolare lentamente ...
    La bilia rimane a contatto dell'angolo del tavolo, e il suo modo di prendere il volo e' di tipo diverso da quello "lanciato". Si potrebbe studiare questa "presa del volo" anche con corpi piani, o con una biro lanciata longitudinale (alla sua lunghezza). Al limite: caduta in bilico. Caduta in bilico delle fette imburrate. Cadono piu' frequentemente con la parte imburrata a terra?
  9. Elaborazione della geometria della sfera che "rotola-striscia" nella guida. (E' un "tema geometrico"). >>>

Diario

La tabella scritta di getto, come qui appare, contiene il caso limite  v0x=0 e da' come L corrispondente 0. Questo e' vero nel modello ideale puntiforme, ma in realta' si entra nel caso dei lanci che "strisciano il bordo".

  Calc Misure
  v0x L t h
    [m] [s]  
0 0 0   0
1   0,152 0,42 ND
2   0,378 0,16  
3   0,533 0,12  
4   0,661 0,09  
5   0,801 0,08  

Titolo alter

Gittata orizzontale dall'alto; gittata in funzione della velocita' di lancio.

c: non so piu' bene cosa volevo dire, probabilmente che era una gittata in cui il punto di arrivo era piu' basso del punto di lancio.

Links

Discesa di una sfera e di un cilindro su retta inclinata.

esof: Lancio.