Scheda di laboratorio 9
LE FORZE
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Determinazione del coefficiente di attrito statico e dinamico
Obiettivo:
Misura del coefficiente di attrito statico e dinamico tra materiali diversi
Strumenti utilizzati:• Piano di legno o di plastica
• Dinamometro (sensibilità _____; portata _______)
• Cubo di legno e cubo rivestito di carta
Contenuti teorici:
Descrivere il concetto di attrito statico attraverso la quale viene determinato : 𝜇𝑠=𝐹𝑃𝑎𝑠, in cui 𝐹𝑎𝑠è il modulo della forza di attrito statico che si oppone al movimento
Procedimento:
Scegliere il dinamometro di portata più adatto per l'esperimento (il valore della forza da misurare deve
“cadere” quasi a fine scala, in modo da ottenere un errore relativo basso); poggiare il dinamometro su un supporto orizzontale in modo che esso sia disposto alla stessa altezza del gancio del blocco di legno (altrimenti la forza del dinamometro avrà una componente verticale che altererà i risultati). Agganciare il blocco al dinamometro ed incominciare a tirare lentamente fino a che il blocco incomincia a muoversi, annotando il valore massimo segnato dal dinamometro immediatamente prima che sia incominciato il movimento. Fare attenzione perchè appena il blocco incomincia a muoversi il dinamometro si contrae, diminuendo il valore indicato (la forza d'attrito infatti da statica diventa dinamica, diminuendo così il suo valore). Prima di iniziare le misurazioni prendere dimestichezza col dinamometro facendo delle misure di prova, seguendo i suggerimenti suindicati.
Realizzare la seguente tabella per la raccolta dati:
TABELLA A:
N. Mb (kg) Ma (kg) F1 (N) F2 (N ) F3 (N) Fs=F (N) FN=(Mb+Ma)g
Scheda di laboratorio 9
LE FORZE
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Legenda: Mb : massa del blocco Ma : massa dei pesetti aggiunti sul blocchetto F1, F2, F3: tre misure del dinamometro per ogni prova FS=F : è la forza d'attrito massima, determinata come media di F1, F2, ed F3 FN : forza premente g : accelerazione di gravità (assumere g=9,81 m/s2)
Agganciare il dinamometro al blocchetto e incominciare a tirarlo fino a metterlo in movimento. Annotare in F1 il valore della forza massima registrata dal dinamometro prima del movimento. Ripetere altre due volte la misura e riportare i valori ottenuti in F2 ed F3, quindi fare la media delle tre misure (ciò permette di ridurre l'errore sulla misura).
Ripetere l'operazione per 10 volte aumentando ogni volta la massa del blocchetto con l'aggiunta di masse su di esso. E' consigliabile ripetere le misure per le quali i valori risultano palesemente difformi dalle previsioni (ad es. se aumentando L diminuisce il periodo). N.B.: la tabella ha le prime cinque colonne contenenti solo risultati di misure dirette; è bene riportare sempre le misure dirette (le letture degli strumenti) da cui vengono estratte le misure indirette (nel nostro caso F eFN) per evitare che nel caso si commettano errori di calcolo non si possa rimediare.
Elaborazione dei dati
1. 3° metodo: calcolo manuale, meno preciso ma più istruttivo. Riportare i valori nella tabella seguente e cercare tra le colonne delle leggi quella coi valori più uniformi, che corrisponderà alla legge che approssima meglio dati. La scelta della colonna, benché si possa fare anche “ad occhio”, conviene farla stimandone l'uniformità con l'errore relativo sui valori della colonna stessa. Vedi tabella seguente.
Riportare i risultati sulla seguente tabella: TABELLA B:
N. Fas (N) FN (N ) Fas / FN
