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Urti anelastici: coefficiente di restituzione

Introduzione

Lo scopo dell’esperienza è la misura del coefficiente di restituzione su diverse superfici utilizzando diversi strumenti, nel nostro caso una pallina da tennis e una da ping pong. In teoria sappiamo che l’urto rappresenta la collisione tra due o più corpi nello spazio e rappresenta un’interazione in cui si sviluppano forze di tipo impulsivo, ovvero forze che hanno intensità molto elevate ma che durano un brevissimo istante. Il coefficiente di restituzione è come il rapporto tra la differenza di velocità dei corpi dopo la collisione e quella prima della collisione. I coefficienti di restituzione dipendono da più fattori, tra cui le proprietà dei materiali, le geometrie del corpo e le velocità di impatto. Nella seguente relazione abbiamo misurato il coefficiente di restituzione tramite il rapporto tra l'altezza iniziale e l'altezza raggiunta dopo l'urto. Di seguito è riportata la formula utilizzata: e= √(h'/h)

Strumenti utilizzati

  • pallina da tennis
  • pallina da ping pong
  • metro
  • superficie di plastica/cartone/tessuto
  • pavimento
  • fotocamera del telefono

Procedimento

Dopo aver posto un metro su una parete liscia, abbiamo preso le due palline. Abbiamo lasciato cadere da una certa altezza le due palline su diverse superfici. Per misurare il coefficiente di restituzione dobbiamo misurare l'altezza massima raggiunta dalla pallina dopo l'urto. In un primo momento abbiamo provato ad utilizzare l’applicazione PhyPhox, riscontrando diversi problemi. Per questo motivo abbiamo utilizzato la fotocamera in modalità slow motion dello smartphone. Abbiamo effettutato diverse misure per ogni caso

Elaborazione dati

Altezza iniziale h = (150,0 ± 0,5) cm

ALTEZZA RAGGIUNTA h’
              Ping pong	            Tennis
 Pavimento	70,3 cm	              82,1 cm
 Tessuto	62,4 cm	              83,1 cm
 Cartone	59,1 cm	              81,0 cm
 Plastica	70,7 cm	              87,3 cm
MEDIA DEI VALORI E COEFFICIENTE DI RESTITUZIONE
                 Ping pong	       Tennis
  Pavimento	    0,684	        0,740
  Tessuto.          0,645	        0,744
  Cartone	    0,628	        0,735
  Plastica	    0,686	        0,763

Conclusioni

Alla fine dell’esperimento, confrontando i dati, abbiamo notato che l’altezza raggiunta dalla pallina da ping pong era minore di quella raggiunta dalla pallina da tennis, che variava solo di pochi centimetri. I dati da noi ottenuti sono coerenti con quelli di altri esperimenti; la pallina da tennis infatti ha un coefficiente di circa 0.75, che si avvicina molto a quello da noi ottenuto che oscilla tra 0.73 e 0.76, mentre per la pallina da ping pong non c’è un dato con cui confrontare il nostro risultato.

                         Chiara Fedele 
                         Elisabetta Mantile
                         Roberto Esposito
                         Vincenzo Giovinetti

LINK VIDEO: https://www.youtube.com/watch?v=8IrOMLpcN_A&t=5s

scuole/vincenzocuoco_napoli/urti.txt · Ultima modifica: 2024/11/15 10:18 da 127.0.0.1