Informazioni su questo esperimento
Tira le maniglie su entrambi i lati di un carrellino giocattolo. Bilancia le forze, rendi più forte un lato e confronta come la massa e la resistenza del binario modificano il moto risultante.
Obiettivi di apprendimento
- Trova la direzione e l’intensità della forza risultante.
- Prevedi quando un carrellino con forze bilanciate rimane fermo.
- Confronta l’accelerazione quando la stessa forza viene applicata a masse diverse.
Come si usa
- 1Esegui la prova con le forze disuguali predefinite e annota in quale direzione si muove il carrellino.
- 2Bilancia le forze sulle maniglie e ripeti partendo da fermo.
- 3Inverti le forze e confronta lo spostamento con segno.
- 4Aumenta la resistenza di attrito quanto basta per trattenere il carrellino, poi aumenta una forza finché non si muove.
Il modello
Ipotesi
- Ogni modifica di un parametro prepara una nuova prova partendo da fermo. Le forze sono collineari e rimangono costanti durante la prova.
- La resistenza di attrito può bilanciare una forza applicata fino al limite scelto. Quando il carrellino inizia a scivolare, la sua intensità è pari a tale limite.
- Il modello non considera l’inerzia di rotolamento, la resistenza dell’aria né le collisioni con la fine del binario. La scena utilizza una scala delle distanze fissa e segue il carrello vicino al bordo dell’inquadratura.
Provalo in classe
- Q1Cosa succede quando forze uguali tirano in direzioni opposte?
- Q2Come può coesistere una forza applicata diversa da zero con una forza risultante pari a zero?
Domande frequenti
Perché a volte il carrello rimane fermo quando si tirano le maniglie con forze diverse?
La resistenza statica compensa la loro differenza quando questa è inferiore al limite di resistenza scelto.
Le forze equilibrate implicano sempre una velocità nulla?
Implicano un’accelerazione nulla. Questa attività riparte da fermi a ogni esecuzione; l’esperimento sull’inerzia dimostra separatamente che possono esserci forze equilibrate con una velocità diversa da zero.