principio di conservazione dell’energia meccanica
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PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA MECCANICA. RACCOLTA DATI E LORO MANIPOLAZIONE. SCOPO DELL’ESPERIENZA. PRINCIPI TEORICI. DISEGNO ed ESPERIMENTO. DESCRIZIONE ESPERIENZA E CONCLUSIONI. RINGRAZIAMENTI. SCOPO DELL’ESPERIENZA. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
SCOPO DELL’ESPERIENZA
PRINCIPI TEORICI DISEGNO ed ESPERIMENTO
RACCOLTA DATI E LORO
MANIPOLAZIONE
DESCRIZIONE ESPERIENZA E CONCLUSIONI
RINGRAZIAMENTI
Determinare l’energia potenziale gravitazionale e l’energia cinetica posseduta
da un carrello, trascinato da un “pesetto”, posto sulla rotaia a cuscino d’aria
MENU’ PRINCIPALE
In un sistema ISOLATO,l’energia meccanica
si conserva
Approfondimenti Teorici: ENERGIA CINETICA(PREMERE IL PULSANTE)
La indichiamo con il simbolo Ec: è l’energia posseduta da un corpo in virtù del fatto che la sua massa (m) è in moto
con velocità V.
La formula per calcolare l’energia cinetica è: Ec= ½ *m*V2
Approfondimenti Teorici: ENERGIA POTENZIALE GRAVITAZIONALE (PREMERE IL PULSANTE)
La indichiamo con il simbolo Epg: è l’energia posseduta da un corpo di massa m in virtù del fatto che si trova in una determinata posizione rispetto ad un livello di riferimento (preso arbitrariamente) nel campo gravitazionale.
La formula per calcolare l’energia potenziale gravitazionale è: Epg=m*g*h
Approfondimenti Teorici: ENERGIA MECCANICA PREMERE IL PULSANTE
M Sabbia
h
Esempio: la massa della sabbia si trova ad un’altezza h rispetto al livello di riferimento assunto come zero dell’energia potenziale gravitazionale
L’energia meccanica di un corpo, indicata col simbolo Em, è data dalla somma di Ec ed Ep (l’Ep può essere di tipo gravitazionale e/o elastico).
La formula per calcolare l’energia meccanica è: Em=Ec+Ep
MENU’ PRINCIPALE
ESPERIMENTO IN TEMPO REALE
Carrello con massa M2 su rotaia a Cuscino d’aria
si= 10,0 cm
Spazio percorso dal carrello nel tempo ti, misurato dal cronometro, dopo che
la massa M1 ha toccato terra
h = 0,935 m
Massa M1
trainante
CLOCK
MENU’ PRINCIPALE
si= 10,0 cmM2 = 0,211 kg
ti = 0,110 s
M1 = 0,010 kg
M1 (kg) M2 (kg) h (m) Ti (s) Si (m) Vi (m/s) Epg (J) Ec (J)
0,010 0,211 0,935 0,110 0,100 0,909 0,092 0,0913
0,020 0,211 0,935 0,080 0,100 1,25 0,18 0,180
0,010 0,311 0,935 0,132 0,100 0,758 0,092 0,0922
0,020 0,311 0,935 0,095 0,100 1,05 0,18 0,182
CALCOLI DELLA PRIMA RIGA
Vi = si/ti = 0,100m/0,311s= 0,909 m/s
Epg = m1*g*h= 0,010kg*9,81m/s2*0,935m= 0,092 J
Ec= ½*(m1+m2)*V2= ½*(0,010+0,211)kg*(0,909)2m2/s2= 0,913 J
MENU’PRINCIPALE
Con un cronometro digitale abbiamo misurato il tempo “istantaneo” impiegato dal carrello per percorrere uno spazio di 10,0 cm appena dopo che il “pesetto” ha toccato terra, quando il sistema si muoverà di moto rettilineo uniforme. In questo modo è possibile calcolare la velocità del sistema un istante prima che il “pesetto” tocchi terra, perché il sistema conserverà questa velocità per il primo principio della dinamica. Sono state effettuate quattro misurazioni variando ogni volta la massa totale del sistema
Abbiamo svolto i calcoli per trovare Vi
Abbiamo svolto i calcoli per trovare Epg
Abbiamo svolto i calcoli per trovare Ec
CONCLUSIONI
L’energia potenziale della massa m1 si è convertita in energia cinetica del sistema infatti, dai calcoli eseguiti, risulta che tali valori sono uguali nell’ambito delle incertezze sperimentali. Ciò conferma che l’energia meccanica del sistema (carrello + “pesetto”) rimane costante durante il moto. Infatti:Ei
m= Efm
Eipg sistema + Ei
c sistema = Efpg sistema + Ef
c sistema
Eipgm2 + Ei
pgm1+ Eicm2+ Ei
cm1 = Efpgm2 + Ef
pgm1+ Efcm2+ Ef
cm1 quindi
m1gh=1/2 (m1+m2)v2
MENU’ PRICIPALE
i = configurazione iniziale in cui il sistema è fermo
f = configurazione finale un istante prima che il “pesetto”
tocchi terra
= 0 = 0 = 0
Si semplificano perché sono uguali in entrambe le configurazioni
LUCA MARONCELLI ( immagini, animazioni, montaggio e rielaborazione
presentazione)
FEDERICO MAESTRI (principi teorici, approfondimenti)
DAVIDE MINUTOLO (tabella raccolta dati e calcoli)
Classe IID A.S. 2012-2013
FINE PRESENTAZIONE ***************************************************************************************************************************************- Lavoro parzialmente rielaborato e corretto dai Docenti mantenendo la grafica e la struttura sviluppata dagli studenti- Gif Animate scaricate liberamente in rete da Google Immagini***************************************************************************************************************************************
LUCA MARONCELLI FEDERICO MAESTRI DAVIDE MINUTOLO
Classe IID A.S. 2012-2013
Docenti: Prof.ssa Barbara Teodorani - Prof. Luca Bruschi