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robotica:esperienze:nuovaeseprienza_esperienza

LAB2GO Scienza

MARRtino per la fisica - La forza centrifuga

Descrizione

Lo scopo dell'esperimento è dimostrare gli effetti della forza centrifuga sulla pallina posta sopra al MARRtino mentre questo compie un giro su se stesso, eseguendo un comando dalla macchina virtuale.

Strumenti

Strumenti necessari Descrizione
MARRtino Robot assemblabile tramite il 1° link
Pallina da Ping-Pong ---

Procedimento

Poniamo la pallina da ping-pong sopra a MARRtino in tre diversi punti: al centro e agli estremi, successivamente faremo eseguire un giro su stesso in ciascuno dei punti prestabiliti per verificare il comportamento della forza centrifuga.

Risultato

Dopo aver svolto l’esperimento, abbiamo potuto trarne che la pallina quando era posta agli estremi di MARRtino, essa tendava a cadere poco dopo che il robot iniziasse a compiere il giro, ma qualvolta ponevamo la pallina più vicina al centro, il tempo che impiegava a cadere dal robot aumentava. Quindi abbiamo potuto constatare che il tempo necessario affinché la pallina cada sia inversamente proporzionale alla distanza con il centro.

Formule

F c = m ω^2 r

essendo ω {\displaystyle \omega } \omega la velocità angolare.

Posti Φ {\displaystyle \Phi } \Phi l'angolo espresso in radianti formato da due raggi r di una circonferenza ed S l'arco sotteso da tale angolo, e tenendo presente che la velocità angolare è data dal rapporto fra l'angolo spazzato da un vettore che ruota e il tempo impiegato a compiere questa rotazione, con Φ {\displaystyle \Phi } \Phi e T tendenti a zero, si ha:

  ω = d Φ d T 

poi, essendo Φ {\displaystyle \Phi } \Phi dato dall'arco S sul raggio r:

  ω = d S r d T = 1 r d S d T = 1 r v 

si giunge alla formula che permette di calcolare la forza centrifuga (e centripeta) in funzione della velocità e della massa (m):

  F c f = m ( v^2 r ) = m v^2 r

Sitografia

Link Descrizione
https://youtu.be/ZHHIGBH5Deo Video illustrativo per il montaggio di MARRtino
https://www.marrtino.org/build Istruzioni di montaggio di MARRtino


robotica/esperienze/nuovaeseprienza_esperienza.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)