STRUTTURA DEL VIDEO
Il video è suddiviso in quattro parti:
- Introduzione: una prima breve parte introduttiva all’argomento trattato, chiarendo la differenza tra massa e peso e proponendo la misura del peso di un oggetto su un piano inclinato.
- Materiali occorrenti:
- Esperimento: in questa sezione si esegue l’esperimento nei vari passaggi.
Si pesa prima l’oggetto sul piano orizzontale e poi sul piano inclinato notando che la massa misurata dalla bilancia prima e dopo non è la stessa. Si discutono i risultati all’interno del quadro teorico delle forze. - Conclusioni: si dimostra che quanto ipotizzato all’inizio del video si verifica cioè che la misura del
peso di un corpo su un piano inclinato risulta minore di quella su piano orizzontale.
Bilancia Oggetto da pesare Piano inclinato
Squadra da disegno
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CONTENUTI TEORICI ESPOSTI
Per riuscire a comprendere il fenomeno dobbiamo spiegare la differenza tra massa e peso.
La massa è una proprietà intrinseca della materia (costante in sistemi isolati non relativistici) e si misura in chilogrammi (kg). Essa può descrivere la capacità dei corpi di opporsi alla variazione della loro velocità e per questo si parla anche di massa inerziale. Questa proprietà si evidenzia nel fatto che più difficile accelerare grandi masse rispetto a masse più piccole.
Il peso invece è una forza dovuta all’attrazione tra la massa del corpo e la massa del pianeta sul quale si fa la misura. Esso è caratterizzato da modulo, direzione e verso.
Il modulo vale P = mg ed è quindi direttamente proporzionale alla massa secondo un fattore g detto accelerazione di gravità che dipende dalla massa del pianeta e dalla distanza tra corpo e centro del pianeta.
Sulla Terra g ha un valore medio di 9.81 e può variare con l’altitudine (l’accelerazione diminuisce più ci
allontaniamo dal centro del pianeta). La forza peso è diretta lungo la direzione ortogonale al suolo e orientata
verso il centro della Terra.
Se il corpo di cui vogliamo misurarne il peso è su un piano inclinato, la forza
che preme sul piano inclinato è solo la componente del peso ortogonale al
piano, minore del peso totale e in dipendenza di un fattore che dipende
dall’angolo di inclinazione del piano.
Consideriamo adesso più attentamente cosa significa “pesare” un corpo.
Una bilancia a molla in generale misura la forza premente che viene
esercitata sul suo piatto. Se quindi il piatto è orizzontale, la forza premente
coincide col peso e quindi la scala graduata ci dà la massa effettiva del
corpo. Se invece il piatto è obliquo, perché il corpo per esempio si trova su
piano inclinato, la forza misurata sarà solo la componente al peso
ortogonale al piatto e quindi anche la massa misurata sarà minore di quella
reale.
ASPETTO SPERIMENTALE
L’esperimento consiste nel posizionare su un piano inclinato un oggetto e di misurarne prima e dopo la
massa.
! Osservazioni: bisogna fare attenzione che la bilancia non si sposti ma sia ben stabile su un piano
inclinato e che il piano stia fisso ad un angolo assegnato.
È quindi importante fissare la bilancia al piano, ad esempio con un elastico.
SITOGRAFIA
PROGETTI PERCORSI 