Informazioni su questo esperimento
La seconda legge di Newton collega una causa, la forza risultante, a una risposta, l’accelerazione. Applica una forza orizzontale con segno a un carrello e confronta le rette forza-accelerazione per masse diverse. La freccia indica la direzione della forza risultante, mentre i valori visualizzati prevedono il movimento dopo il tempo selezionato.
Obiettivi di apprendimento
- Esamina come la forza netta influisce sull’accelerazione mantenendo sotto controllo le altre variabili.
- Usa il grafico e i valori numerici per verificare una previsione.
- Spiega le ipotesi fisiche e i limiti di applicabilità di questo modello.
Come si usa
- 1Mantieni la massa a 3 kg. Raddoppia la forza da 6 N a 12 N e confronta l’accelerazione.
- 2Seleziona «Accelerazione», salva la curva e poi raddoppia la massa portandola a 6 kg. Confronta le pendenze a parità di forza.
- 3Applica una forza negativa. Spiega i segni della velocità e dello spostamento.
- 4Imposta la forza netta a zero. Cosa prevede il modello per questo carrello inizialmente fermo?
Il modello
Ipotesi
- La massa rimane costante, il carrello parte da fermo e la forza inserita è la forza orizzontale risultante.
- Il peso e la forza di sostegno si annullano verticalmente. Non ci sono attrito né resistenza dell’aria.
Provalo in classe
- Q1Quale forza risultante accelera un carrello di 4 kg a 2,5 m/s²?
- Q2Perché, a forza costante, raddoppiare la massa dimezza l’accelerazione?
Domande frequenti
La forza è quella applicata o quella risultante?
È la forza orizzontale risultante, ottenuta sommando tutte le forze orizzontali. In questo modello non c’è resistenza.
Una forza nulla significa sempre velocità nulla?
No. Una forza risultante nulla significa velocità costante. Questo particolare modello parte da fermo, quindi la sua velocità è zero quando la forza è zero.