Osservazione/ dimostrazione del moto parabolico.

Procedimento

Materiali occorrenti: 1 scivolo; 1 tavolino; 1 cassetta; carta carbone; filo a piombo; carta millimetrata.

1.STUDIO DEI TEMPI DI CADUTA DELLA SFERA A PARTIRE DALLO SCIVOLO
Si lasci andare la sferetta da diverse posizioni lungo lo scivolo: si osservino le diverse traiettorie, i tempi di caduta, la direzione e l'intensità della velocità della sferetta alla fine dello scivolo. Si formulino delle ipotesi sul tipo di moto descritto dalla sferetta.

2.ANALISI DELLA COMPONENTE ORIZZONTALE DEL MOTO DELLA PALLINA A PARTIRE DALLA FINE DELLO SCIVOLO
Si lasci andare la pallina da altezze diverse (H) lungo lo scivolo e si misuri:
-l'altezza H rispetto al piano del sostegno
-la distanza D dal filo a piombo alla traccia a terra lasciata dalla pallina (per ogni altezza H si ripeta l'esperimento più volte per verificare che i punti di caduta siano molto vicini; calcolare la distanza D prendendo il centro del gruppo di tracce).
-Si riportino i dati nella tabella calcolando per i vari casi D2 e D2/H

3.RICOSTRUZIONE DELLA TRAIETTORIA DELLA PALLINA
Si lasci cadere la pallina dal punto più alto dello scivolo facendo variare l'altezza dello sgabello su cui è poggiata la tavola di legno.
Si riporti in una tabella la distanza orizzontale D dal filo di piombo al punto di caduta della sferetta per le diverse altezze di caduta A.
Si riportino in un grafico i risultati ottenuti.
Si ripeta il procedimento cambiando ora il punto di partenza della pallina lungo lo scivolo e variando nuovamente l'altezza dello sgabello.
Si riportino le nuove misure su una tabella e in un grafico.
Si confrontino i risultati ottenuti

4. ANALISI DELLE TRACCE OTTENUTE CON LA MACCHINA FOTOGRAFICA
Si osservino le foto ottenute illuminando la caduta della sferetta ad intervalli di tempo uguali. Ogni punto corrisponde alle posizioni della pallina ad intervalli di tempo uguali.
Si analizzi la traiettoria distinguendo tra spostamento orizzontale e verticale.

Osservazioni

1. Si percorrono tempi uguali qualunque sia la posizione della pallina.
2. Dall'analisi dei grafici ricaviamo che D²~H. Sapendo che la velocità acquisita dalla pallina alla fine dello scivolo è ~√H, si conclude che V~D. Sapendo inoltre che i tempi di caduta sono gli stessi (cfr. Punto 1), si conclude che il moto orizzontale della pallina è uniforme.
3. La traiettoria della pallina è una parabola.
4. Dalle fotografie si vede che il moto orizzontale della pallina è uniforme; il moto verticale della pallina è uniformemente accelerato; la composizione di questi due moti dà origine al moto parabolico della pallina.