settimana scientifica 2008 2009

XIX settimana scientificaIstituto d’istruzione superiore A.Poliziano Montepulciano

A.S. 2008-2009

“ E caddi come corpo morto cade”

IL moto uniformemente accelerato;Galileo e l’esperimento del piano inclinato

Presentato dagli alunni delle classi 4A, 4C, 4D S.Bellarmino

Prime osservazioni“Se gli elementi leggeri, come il

vapore, salgono naturalmente verso l’alto, al contrario un corpo

come una pietra cade verso il basso per raggiungere il suo luogo

naturale: il centro della Terra.” (Aristotele IV

sec A.C.)

Interpretazioni

Il progressivo aumento della velocità di

caduta viene spiegato da Aristotele come un

sempre più grande anelito al

ricongiungimento con il luogo naturale.

Galileo Galilei (XVII sec. D.C.) riuscì

a misurare l’aumento di

velocità di caduta grazie al piano inclinato che

permetteva di rallentare il fenomeno.

Uno strumento per un problema

Costruzione di uno strumento“In un corrente di legno si era incavato un canaletto, poco più largo di un dito, drittissimo, ben pulito e liscio…Si faceva in esso

scendere una palla di bronzo durissima, ben rotondata.”

(Galileo)

Spazio e tempo definiscono un moto“Elevando sopra un piano orizzontale una

delle estremità si lasciava scendere per il dritto canale la palla notando il tempo che

consumava nello scorrerlo e replicando l medesimo atto molte volte per assicurarsi bene della quantità

del tempo.”

(Galileo)

Ogni esperimento ha il suo errore

Il punto di vista dello sperimentato e la sua rapidità di manovra

causano notevoli differenze nelle

misure.

Ogni errore ha un rimedio

Traguardare in modo corretto e ripetere

le misurazioni possono far

diminuire gli errori sperimentali.

Le osservazioni diventano misureI dati riguardano lo spostamento (espresso in cm) percorso dalla pallina in intervalli di tempo (espressi

in ml d’acqua) e sono registrati in un’apposita tabella.

S[cm] t1[ml] t2[ml] tmedio[ml] t²[ml] S/t S/t²50 3,8 4,0 3,9 15,2 12,82 3,28100 5,2 5,2 5,2 27,0 19,23 3,70150 6,8 6,0 6,4 41,0 23,43 3,66200 7,2 7,4 7,3 53,3 27,39 3,75250 8,4 8,2 8,3 68,9 30,12 3,63300 8,8 8,6 8,7 75,7 34,48 3,96

Alla ricerca di leggirapporti s/t

Gli spazi percorsi non sono direttamente proporzionali ai tempi impiegati a percorrerli perché i loro rapporti non sono costanti. Quindi il moto di caduta non è rettilineo uniforme perché la velocità varia e il suo grafico non è

una retta.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 2 4 6 8 10

Serie1

Poli. (Serie1)

S[cm] t[ml]0 050 3,8100 5,2150 6,8200 7,2250 8,4300 8,8

Rapporti s/t²Gli spazi percorsi sono direttamente

proporzionali al quadrato dei tempi impiegati a percorrerli, infatti i loro rapporti sono

costanti. Il moto di caduta è uniformemente accelerato e il suo grafico è una retta.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Serie1

Lineare (Serie1)

S[cm] t²[ml]0 050 15.2100 27.0150 41.0200 53.3250 68.9300 75.7

ConclusioniLe cose in movimento sembrano sfuggire al

calcolo ma Galileo, con l’esperimento del piano inclinato, dimostra che è possibile

misurare l’accelerazione dei corpi in caduta libera e formulare la legge che regola tale

moto.

BibliografiaG.Gamow - ”Biografia della fisica” Ed. Mondadori MI 1963A.Letizia - ”Explora 1” Ed. Hoepli MI 2008L.Cresci - ”Le curve matematiche” Ed. Hoepli MI 2005A.Frova - ”La fisica sotto il naso” Ed. Superbur MI 2001http:// comenius.liceodavincitn.ithttp:// digilander.it/bar di scienza