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fisica:esperimenti_a_casa:tempo_di_volo_velocita_orizzontale

LAB2GO Scienza

Verifica dell'indipendenza del tempo di volo dalla velocità orizzontale

L'obiettivo di questa esperienza è verificare che la componente orizzontale al terreno della velocità di un corpo, non influenza il suo tempo di volo quando è sottoposto ad una forza gravitazionale. Infatti eventuali componenti orizzontali delle velocità iniziali non nulle, non cambiano il tempo che il corpo impiega a variare la sua posizione verticale. Questo è coerente con l'equazione del tempo di volo t (dove infatti non risulta la componente orizzontale della velocità iniziale $v_{0x}$): $$t = \frac{v_{0y} \pm \sqrt{v_{0y}^2 + 2gh}}{g} $$ dove $v_{0y}$ è la componente verticale della velocità inziale (dall'equazione si ottengono due soluzioni distinte, una sola delle quali sarà accettabile). Per questa esperienza faremo cadere un oggetto con diverse velocità orizzontali (e velocità verticali nulle) e misureremo ne il tempo di volo con l'ausilio dell'applicazione Phyphox.

Strumenti

Strumenti necessari Descrizione
Moneta metallica moneta di metallo, preferibilmente larga es.5 cent., 50 cent.
Phyphox Android, iOS

Realizzazione

Questa descrizione fa riferimento all'utilizzo dell'applicazione Phyphox, ma si può usare una qualunque altra applicazione che utilizzi l'intensità sonora misurata dallo smartphone per far partire/fermare un cronometro.

  1. Procurarsi una moneta di metallo e posizionarla in bilico sul bordo di un tavolo;
  2. Avviare l'applicazione Phyphox;
  3. Nel menù dell'applicazione selezionare la funzione “Acoustic Stopwatch”;
  4. Impostare il valore “Threshold” (che rappresenta l'intensità del suono necessaria a far partire e fermare il cronometro) come meglio si ritiene;
  5. Premere il pulsante di avvio della misura (si raccomanda l'assoluto silenzio da questo punto fino alla fine della misura);
  6. Colpire la moneta con una penna, producendo un rumore udibile del telefono (in questo modo forniamo alla moneta una velocità iniziale solo sulla componente orizzontale).
  7. Il cronometro fornirà il tempo di volo della moneta;
  8. Ripetere la misura 10 volte colpendo la moneta con intensità di forza diverse e valutare l'accordanza dei tempi di volo.

Domande finali

  1. La velocità del suono può influenzare la misura? Perchè?
  2. Se le misure dei tempi di volo non sono in accordanza, quale potrebbe essere il motivo?
  3. Ricava il valore dell'accelerazione gravitazionale dai dati acquisiti.

Sitografia

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Schede didattiche

Schede didattiche Descrizione
Esperienza caduta grave Traccia esperienza del corso di Laboratorio di Meccanica 2019/2020
fisica/esperimenti_a_casa/tempo_di_volo_velocita_orizzontale.txt · Ultima modifica: 2020/12/22 22:41 da simone.mariottini