MOTO RETTILINEO UNIFORME

Problema

Studiare le relazioni fra spazio, velocità e tempo nel moto rettilineo.

Materiale

Una livella di 250 cm piena di acqua (o di un liquido denominato paraflù), tacche segnate sulla livella, cronometri, carta millimetrata

Ipotesi

Pensiamo che, con lo strumento di studio che abbiamo, il moto sia uniforme in quanto la bolla d’aria si muove visivamente in modo regolare; ne abbiamo discusso anche all’ITIS e abbiamo confrontato il moto in salita e poi in discesa del gesso lanciato e quello della bolla d’aria.  

In entrambi agisce la gravità; nel moto del gesso agisce sicuramente la gravità e la traiettoria del moto è quella curva che siamo abituati a osservare e che nei libri è definita parabola. Nel caso della bolla invece oltre alla gravità, a nostro avviso, agiscono diverse forze che si equilibrano; il risultato è che la bolla si muove sempre con la stessa velocità. Per il momento ci occupiamo solo di rilevare i dati relativi agli elementi caratteristici di questo moto (siamo cioè in cinematica, anche se la discussione ci portava a far entrare in campo concetti e contenuti della dinamica; lo lasciamo come problema aperto per la discussione) 

Procedimento

Porre la livella inclinata in modo che la bolla stia in alto. La lunghezza del tubo è stata suddivisa in cinque spazi di 45 cm ciascuno mediante tacche ottenute utilizzando il metro e il pennarello. Tutti gli studenti della classe hanno partecipato all'esperimento, suddivisi in gruppi di quattro studenti. Ogni gruppo ha misurato il tempo impiegato dalla bolla per passare da una tacca all'altra E' stata abbassata la livella in modo da far partire la bolla rilevare i dati con la massima precisione possibile.
Osservazioni : Tabella e grafico

Conclusioni  

Ci siamo accorti che i dati sono allineati lungo una semiretta; nella matematica abbiamo studiato le grandezze direttamente proporzionali e abbiamo modo di affermare che in questo moto spazio e tempo si comportano come grandezze di questo tipo, legate da una legge

y = Kx

Possiamo calcolare che lo

S = V.T dove v = K = 2,7 cm/s

 
Di fianco si può osservare la rotaia a cuscino d'aria che abbiamo utilizzato nelle esperienze condotte presso l'ITI Mattei per rilevare dati sul moto rettilineo uniforme. Le fotocellule rilevano il passaggio del carrello che pressoché in assenza di attriti si muove sulla rotaia e sono collegate on-line col computer che in diretta elabora il grafico e la tabella dei dati spazio-tempo.