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fisica:esperimenti_a_casa:accelerazione_gravitazionale_misura_acustica_tempo_di_volo

LAB2GO Scienza

Misura di g: misura acustica del tempo di volo

Descrizione

L'accelerazione gravitazionale g è legata al tempo di volo t di un corpo in caduta libera dalla relazione: $$t = \sqrt{\frac{2h}{g}} $$ dove h è l'altezza dal quale il corpo, fermo, comincia a cadere. Misurando quindi il tempo di volo in caduta libera di un corpo è possibile stimare l'accelerazione di gravità. Per questa esperienza, in particolare, utilizzeremo l'applicazione per smartphone Physics Toolbox Sensor Suite come strumento di misurazione del tempo di volo del corpo.

Strumenti

Strumenti necessari Descrizione
Corpo metallico ci interessa che il corpo faccia rumore quando cade a terra
opzione 1: Physics Toolbox Sensor Suite AndroidiOS
opzione 2: Phyphox AndroidiOS
Supporto di veloce rilascio es:righello metallico; palloncino. Ci interessa che il supporto lasci cadere il corpo velocemente, facendo rumore

Realizzazione

L'opzione 1 fa riferimento all'utilizzo dell'applicazione Physics Toolbox Sensor Suite, ma è possibile utilizzare una qualsiasi altra applicazione che misuri l'intensità sonora registrata dal microfono dello smartphone.

L'opzione 2 fa riferimento all'utilizzo dell'applicazione Phyphox, ma è possibile utilizzare una qualsiasi altra applicazione che ultilizzi l'intensità sonora misurata dallo smartphone per far partire/fermare un cronometro.

  1. Procurarsi una massa e una piattaforma sul quale farla cadere, scelte di modo che la massa produca un forte rumore quando urta la piattaforma (es. sfera metallica e vassoio metallico);
  2. Procurarsi un supporto che possa rilasciare la massa rapidamente, producendo un forte rumore (es. righello di metallo);
  3. Sceglier e misurare un'altezza dalla quale far cadere la massa (deve cadere dal supporto);

Opzione 1:

  1. Avviare l'applicazione Physics Toolbox Sensor Suite;
  2. Nel menù dell'applicazione scegliere tra i sensori disponibili “Sound Meter” e quindi selezionare l'opzione “Chart”;
  3. Posizionare lo smartphone in modo che possa “sentire” con facilità entrambi i suoni (inizio e fine caduta);
  4. Avviare la scrittura dei dati su un file cliccando sul pulsante rosso col simbolo “+”;
  5. Lasciar cadere la massa dal supporto, facendola atterrare sulla piattaforma, così da produrre un rumore per entrambe le azioni (es. colpire il righello con una penna; far esplodere un palloncino cui è legata la massa);
  6. Il file così generato conterrà due colonne, la prima mostra il tempo t al quale è stato registrato il corrispettivo valore dell'intensità sonora della seconda colonna;

Opzione 2:

  1. Avviare l'applicazione Phyphox;
  2. Nel menù dell'applicazione selezionare la funzione “Acoustic Stopwatch”;
  3. Impostare il valore “Threshold” (che rappresenta l'intensità del suono necessaria a far partire e fermare il cronometro) come meglio si ritiene;
  4. Premere il pulsante di avvio della misura (si raccomanda l'assoluto silenzio da questo punto fino alla fine della misura);
  5. Lasciar cadere la massa dal supporto, facendola atterrare sulla piattaforma, così da produrre un rumore per entrambe le azioni (es. colpire il righello con una penna; far esplodere un palloncino cui è legata la massa);
  6. Il cronometro fornirà il tempo di volo della massa;
  1. Conoscendo il tempo il tempo di volo della massa, ricaviamo il valore di g con la formula inversa;
  2. Ripetere la misura per varie altezze di caduta e verificare di aver ottenuto valori di g compatibili.

Sitografia

Link Descrizione
https://www.youtube.com/watch?v=zRGh9_a1J7s Misura del tempo di volo con Phyphox

Schede didattiche

Schede didattiche Descrizione
Introduzione alle misure con smartphone Introduzione alle misure con smartphone
fisica/esperimenti_a_casa/accelerazione_gravitazionale_misura_acustica_tempo_di_volo.txt · Ultima modifica: 2020/12/22 22:13 da simone.mariottini