Misura di g: velocità di caduta libera
Descrizione
In assenza di attrito o di resistenza dell'aria, la velocità di un corpo in caduta libera da un'altezza $h$ è: $$v=\sqrt{2hg}$$ e questo dipende solo dall'accelerazione di gravità $g$. In questa esperienza spiegheremo come utilizzare lo smartphone per ricavare $g$ effettuando misure di velocità di un oggetto in caduta libera, tramite applicazioni di tipo “speed gun” o “radar gun”.
Strumenti
Realizzazione
Come nel caso della misura del tempo di caduta libera dello smartphone , anche la misura della velocità di caduta libera richiede un'elevata precisione: si pensi che un oggetto che cade da un'altezza di circa $3 m$ ha una velocità finale poco minore di $30 km/h$! Per misurare la velocità di caduta libera di un oggetto si utilizza un'applicazione per smartphone la cui tipologia si chiama “speed gun” o anche “radar gun” e permette di effettuare la misura semplicemente inquadrando la traiettoria dell'oggetto, conoscendo la distanza minima tra quest'ultimo e lo smartphone; nella tabella Strumenti sono mostrati due esempi di applicazioni per Android e iOS.
- Scaricare l'applicazione “speed gun”;
- Posizionare a un'altezza nota $h$ l'oggetto scelto di cui misurare la velocità di caduta libera (per esempio una pallina di spugna);
- Fissare la distanza dallo smartphone e inquadrare l'area di impatto dell'oggetto con il suolo;
- Lasciar cadere l'oggetto e salvare la misura di velocità;
- Determinare $g$ dalla formula inversa;
- Ripetere l'esperimento variando l'altezza $h$ da cui lasciar cadere l'oggetto e verificare che i valori di $g$ ottenuti siano tra loro compatibili e che non dipendano da $h$.
Suggerimento: effettuare 10 misure per ciascun valore di $h$.
Sitografia
| Link | Descrizione |
|---|---|
| Caduta dei gravi | Relazioni teoriche sulla velocità |
Schede didattiche
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| Schede didattiche | Descrizione |
|---|---|
| scheda.1 | bla bla bla |
| scheda.2 | bla bla bla |
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