Energia cinetica

Area : FISICA
A.s. 2000-2001

Scuola: Liceo Scientifico 'Leonardo da Vinci'-Treviso

Autori dell'esperimento: classe 3 B P.N.I.

Schede a cura di Beninatto Riccardo – Fasolato Silvia – Feltrin Nicola – Geronazzo Michele – Lio Carolina

Insegnante: Luisa Bari

 

Attraverso quest’esperienza di laboratorio, ci siamo proposti di:
- Definire operativamente l’energia cinetica;
- Determinare la relazione tra l’energia cinetica e la velocità;
- Determinare la relazione tra l’energia cinetica e la massa;

Cosa fare

• Collegare il traguardo fotoelettrico all’interfaccia ed avviare il programma per l'acquisizione on-line dei dati;
• Inclinare la guida;
• Misurare la massa del carrello;
• Porre il carrello sulla guida,ad una distanza fissa dal traguardo;
• Misurare l'altezza del punto di partenza (hmax) e del punto centrale del fototraguardo (hmin) e calcolarne la differenza.
• Far partire l'acquisizione dati e lasciare andare il carrello. Fermare l'acquisizione dati subito dopo che il carrello ha attraversato il fototraguardo e registrare la velocità del carrello.
  

Cosa osservare

Il carrello varia la sua posizione e acquista velocità, perciò in entrambi i casi varia un livello e per questa ragione anche in questo caso si possono descrivere le due variazioni con la stesa parola: in entrambi i casi diciamo che è variata l’energia dell’oggetto.
Quando un corpo cade diciamo che diminuisce la sua energia potenziale gravitazionale, quando aumenta la sua velocità diciamo che aumenta la sua energia cinetica.
La variazione di energia cinetica la poniamo, per definizione, uguale ed opposta alla variazione di energia potenziale gravitazionale, nel senso che se una diminuisce, l’altra aumenta della stessa quantità, in base al principio di conservazione dell'energia. Il carrello perde energia potenziale ed acquista energia cinetica.

Da quali grandezze dipende l’energia cinetica?

Cambiando l'altezza di partenza, mantenendo la massa costante, cambia la velocità di arrivo e l'energia cinetica risulta direttamente proporzionale al quadrato della velocità. Se si mantiene l’altezza di partenza del carrello costante e si varia la massa del carrello, si trova che la velocità del carrello non cambia, a conferma del fatto che l'energia cinetica è direttamente proporzionale alla massa poiché, in base alla sua stessa definizione, è uguale alla variazione di energia potenziale gravitazionale che è direttamente proporzionale alla massa.