^^Gittata in funzione della velocità di decollo, in un lancio orizzontale, misurata tramite coppia di fotocellule.

Qui indagine-introduzione-approfondimento, là relazione.

Commento a immagini e video.

 

Intro

  1. Lanc-i-/o/are. Da leggere perlomeno per conoscere i termini.
    Es: Gittata. Lunghezza del getto.
  2. Tratto cronometrato tramite coppia di fotocellule
  3. Retta interpolatrice passante per l'origine. Il modello semplice dei dati.
  4. Dida

Teoria

  1. Scomposizione del moto in componente orizzontale e verticale.
  2. 1° principio della dinamica
  3. 2° principio della dinamica
  4. Il tempo di volo. e' indipendente da v0x. Esp: Lancio orizzontale contemporaneo monete dal tavolo.
    La lunghezza della gittata e' direttamente proporzionale a v0x.

Diamo un nome all'esperimento >>>

Il caso limite  v0x=0

In tabella il caso limite  v0x=0, e' messo per l'utilità nel tracciare il grafico.

La sua corrispondenza nella realta' e' complessa, poiche' in tali condizioni con la sfera al bordo, al di sotto di una certa velocita' di soglia, la pista spinge non solo in alto, ma anche in avanti.

Pallina >>>

Provare con palle diverse: da tennis, da ping pong, da minigolf, da spiaggia

Lancio orizzontale con forza di resistenza dell'aria NON trascurabile.

Relazione per gli allievi

Grafico della gittata in funzione della velocita'. E' la parte obbligatoria della relazione.

Ricerca e stima degli errori >>>

Il rapporto 1/t ha un significato?

Studiare quale e' esattamente il punto di decollo della sfera sulla pista

il suo punto di contatto-appoggio. E' un problema di geometria.

Il punto di contatto sfera-piano

si trova partendo dal centro-sfera in direzione perpendicolare al piano, e' il punto di incontro col piano.

La pallina e' quindi decollata quando il suo centro si e' trovato verticalmente sopra la fine del piano-pista.

Misurare il Tempo di volo.

1 volta: e' la stessa per tutte le ripetizioni.

E' una misura indiretta, in base alla formula, che studieremo in classe 2a.

Formula del tempo di volo, nel caso di velocita' vettoriale di decollo ...

orizzontale   
2H  
t = √
 
g  
non orizzontale
v0y2    2H     v0y
t = √( 
+
)  - 
g2   g     g
     t    tempo-durata di volo
  H   altezza che e' stata scesa
  g   accelerazione di gravita' terrestre al suolo
  v0y   componente verticale velocità di decollo

Calcoli per il caso semplice di decollo orizzontale

  H Altezza del punto
di decollo orizzontale [cm]		 ↔ t Tempo di volo

[cs]

   ∆H

[cm]

 ∆t

[cs]
A 93 ↔ 43,53005313 B-A 0,5 0,1169...
B 93,5 ↔ 43,64691255 C-B 0,5 0,1165...
C 94 ↔ 43,76345992 C-A 1 0,2334...

Errore della misura

Si ripete il calcolo per piu' valori, per avere un'idea di come un errore nei dati in ingresso si propaghi sui dati in uscita. In q caso: un errore di 1cm nell'altezza di decollo si propaga in un errore di 0,233 cs nel tempo di volo.

Quando e' trascurabile la componente verticale della velocita' iniziale?

La risposta non puo' essere in assoluto, poiche' MAK. Formule.

1  
xt = v0t + 
at2
2  
al limite per t → ∞
1  
xt =  
at2
2  
al limite per t→0 xt = v0t

 

Ordine dei dati in tabella

Dipende dal procedimento sperimentale.

  1. Se si scrive sul pavimento: accanto al punto di impatto il tempo di percorrenza, allora si puo' registrare in tb alla fine, ed e' comodo leggere-scrivere i dati registrati sul pavimento in allontanamento dal punto di lancio, e quindi nell'ordine di lunghezza del lancio crescente.
  2. Se non si scrivono dati sul pavimento, allora si scrive progressivamente in tb, e quindi l'ordine dei dati in tb e' l'ordine di nascita.

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?

Grafico della gittata in funzione della velocita'

  1. Dati 2009.xls
  2. senza misurare altezza e tratto cronometrato.xls
  3. pallina grave, retta interpolatrice.xls
  4. pallina leggera, confronto con pallina pesante.xls

Approfondimento del moto di un grave

Visione filmato PSSC "Sistemi di riferimento", in relazione alla visione in piano inclinato e verticale del moto del grave.

Se l'esperimento viene prolungato per 2 incontri

Ricostruzione dell'apparato sperimentale.

Ripasso rivedendo i video.

Compiti

  1. Verificare che la palla sia acciaio, calcolando massa specifica e consultando la base dati.
  2. palline diverse rotolano diversamente o ugualmente?
  3. Qual e' la velocita' di rotazione delle palline? della ruota che rotola?
  4. 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?

Titolo

  1. Gittata in funzione della velocita'.
  2. "in funzione della velocita' di decollo."
    c 22apr2012: si sottolinea che la velocita' che si vuole considerare e' quella di decollo, e non la velocita' media del tratto cronometrato.
  3. c: e' sottolineato il sistema di misura della velocita'.
    1. Gittata orizzontale in funzione della velocità,  misurata tramite coppia di fotocellule.
    2. Lancio orizzontale: lunghezza della gittata in funzione della velocita'. Cronometro con fotocellule.

    c: forse meglio "cronometro AZIONATO da fotocellule"

  4. "con velocita' misurata tramite coppia di fotocellule." vs "tratto cronometrato"
    c: "fotocellule" è rilevante per gli allievi, poiche' e' ben visibile e richiama il sistema di misura, che e' sempre importante ricordare-considerare.
    Ho iniziato a dire "tratto cronometrato", pero' "coppia di fotocellule" e' materico, e quindi forse piu' richiamante-ricordabile dagli allievi.
  5. Lancio orizzontale "sfera d'acciaio", con velocita' misurata tramite coppia di fotocellule.
    c: viene citato il corpo, poiche' ritenuto rilevante. Cio' lo e' in assoluto nel lancio in aria, in piu' puo' differenziare tale caso dal lancio di pallina da ping-pong.
  6. "Gittata orizzontale" e' fuorviante, poiche' c'e' il doppio significato di "gittata-fenomeno = lancio" e "gittata-grandezza = lunghezza del lancio".
  7. Gittata in funzione della velocità di decollo, in un lancio orizzontale, misurata tramite coppia di fotocellule.
  8. Lancio orizzontale.
    c: e' troppo corto per indicare questo esp tra altri simili. Come scrivere il titolo

Grafico informatico

I dati rappresentati tramite:
) grafico di tipo “PUNTIeSEGMENTI”
sono da ORDINARE CRESCENTI rispetto a v
) grafico di tipo “SOLO PUNTI INTERPOLATI”
non e' necessario ordinarli

Domande

Il filo a piombo serve o no? Dove-quando, in che caso?