ALUNNI: Matteo Casolla, Giuseppe Ingegno, Alice Di Petti, Gianmarco Trevico, Flavia Varriale, Annalaura Piccirillo, Antonio Montefusco, Maria Francesca Boni.
CLASSE: III A
Data di svolgimento della prova: Lunedì 29 Marzo 2021.
OBIETTIVI DELL’ESPERIMENTO Determinare il coefficiente di restituzione il rimbalzo con urto anelastico di uno stesso oggetto (palla) di diverso materiale e massa.
RICHIAMI TEORICI Nel rimbalzo anelastico non si conserva l’energia meccanica, quindi l’altezza raggiunta dopo ciascun rimbalzo è minore dell’altezza precedente e segue una legge esponenziale decrescente in funzione del rimbalzo: il rapporto tra l’altezza successiva e quella precedente è costante, ed è detto coefficiente di restituzione. Nel rimbalzo anelastico è un numero minore di uno e rappresenta l’elasticità del rimbalzo: tanto maggiore è il coefficiente di restituzione tanto più la palla rimbalza. PhyPhox fornisce le altezze raggiunte, rimbalzo dopo rimbalzo, registrando il rumore fatto dalla palla e misurando il tempo che intercorre tra i rimbalzi successivi. PhyPhox utilizza la legge oraria seguita dalla palla e la proprietà che il tempo impiegato a raggiungere la massima altezza in un rimbalzo è lo stesso che per raggiungere terra per fornire le altezze raggiunte ed i corrispondenti tempi; calcola inoltre il rapporto tra le altezze successive e da questo ricostruisce l’altezza iniziale.
MATERIALI E STRUMENTI UTILIZZATI Cronometro acustico: applicazione Phyphox per smartphone, con soglia 0,5 a.u. (minimo rumore che l’app interpreta come segnale), smartphone, pallina da tennis, pallina rimbalzina, pallina da ping pong, palla da pallavolo, palla da basket.
DESCRIZIONE DELLA PROCEDURA OPERATIVA In data lunedì 29 marzo 2021 ci siamo recati nella palestra esterna della nostra scuola per condurre l’esperimento. Inizialmente abbiamo lasciato cadere palle di diverso materiale su una tavola di legno, prendendo i dati con l’applicazione Phyphox, notando però valori inconsueti e probabilmente poco affidabili. Abbiamo così ricondotto l’esperimento, ma questa volta sul suolo del campo di Basket esterno. A causa dei rumori e del vento, i dati sono risultati poco attendibili. Infine abbiamo condotto l’esperimento sul suolo della palestra interna, sulla quale i dati possono essere considerati più veritieri, vista la quasi assenza di rumori esterni. Abbiamo inizialmente lasciato cadere e rimbalzare prima una pallina da ping pong, poi una pallina da tennis, una pallina rimbalzina, un pallone da basket e una palla da pallavolo. I dati sono stati acquisiti con l’applicazione Phyphox tramite uno smartphone.
INTERPRETAZIONE DEI DATI E CONCLUSIONI Concluso l’esperimento, si sono elaborati i dati raccolti e si è graficato l’andamento dell’altezza in funzione del numero dei rimbalzi, così facendo si trova un andamento esponenziale per tutti i casi considerati e si ritrova lo stesso andamento esponenziale anche se si considera la perdita di energia percentuale in funzione del numero dei rimbalzi, questi ultimi dati sono dati esplicitamente dall’applicazione Phyphox. Dai dati ottenuti si nota che i coefficienti di restituzione rispecchiano il materiale di cui sono fatte le diverse palle: più basso è il coefficiente di restituzione, i rimbalzi si abbassano più lentamente e la corrispondente pallina o palla rimbalza meglio, quindi la curva che descrive il rimbalzo decresce lentamente. Dai dati si vede che, tra le palline rimbalza meglio quella da ping pong, poi la rimbalzina, poi quella da tennis, mentre per i palloni rimbalza meglio quello da basket, sebbene la differenza non sia elevata, si è pensato che questa differenza lieve sia dovuta al fatto che i palloni non sono stati precedentemente gonfiati a norma.
