LABORATORIO DI FISICA
Piano inclinato di Galilei |
||
| Luciano Troilo, Creato con GeoGebra | ||
NOTA STORICA
Piano Inclinato di Galilei
Per studiare qualunque moto occorre misurare tempi e spazi. La misura di
lunghezze, anche nel 1600, non presentava alcun problema, ma per quanto
riguarda i tempi occorre inventarsi nuovi strumenti di misura a causa
dell’assenza di orologi di qualunque tipo, se si escludono le non affidabili
clessidre.
Galilei dispose dei campanelli lungo il piano inclinato in modo che il suono da essi prodotti al
passaggio della palla avesse un ritmo costante.
In questo modo la posizione dei campanelli indicava la posizione occupata dalla palla dopo uno, due, tre... unità di tempo.
Nella simulazione si accendono delle spie luminose ad intervalli regolari
MISURE
ATTIVITA'
Lungo un piano inclinato sono disposte 4 spie luminose che si accendono sequenzialmente ad un intervallo di tempo definito dal "timer". L'esperimento consiste nel disporre le spie luminose in modo che si accendano quando vi passa la palla. La distanza di ogni spia dall'inizio dello scivolo è data rispettivamente da S1,S2, S3 ed S4.
In questo modo conosciamo la distanza percorsa dallo sciatore dopo 1, 2, 3, 4 intervalli di tempo.
Per facilitare il compito iniziare con una simulazione molto rallentata, premere "STOP" quando si accende la prima spia e spostarla nella posizione della palla. Seguitare per le altre spie e ripetere affinando il risultato ed eseguendo la simulazione più velocemente.
Riportiamo le coppie di valori Ti-Si in un foglio Excel e verifichiamo l'ipotesi: "un corpo che scivola lungo un piano inclinato percorre uno spazio che è direttamente proporzionale al quadrato del tempo trascorso".
Scarica il foglio di lavoro Excel
TEORIA
Gli esperimenti di Galilei
“In un regolo, o vogliàn dir corrente, di legno, lungo circa 12 braccia, e largo per un verso mezzo braccio e per l’altro 3 dita, si era in questa minor larghezza incavato un canaletto, poco più largo d’un dito; tiratolo drittissimo, e, per averlo ben pulito e liscio, incollatovi dentro una carta pecora zannata e lustrata al possibile, si faceva in esso scendere una palla di bronzo durissimo, ben rotondata e pulita”.
Con questi accorgimenti Galileo vuole rendere trascurabili gli effetti dell’attrito.
“Elevando sopra il piano orizzontale una delle estremità (del regolo) un braccio o due ad arbitrio, si lasciava (…) scendere per il detto canale la palla, notando (…) il tempo che consumava nello scorrerlo tutto, replicando il medesimo atto molte volte per assicurarsi bene della quantità del tempo (…). Fatta e stabilita precisamente tale operazione, facemmo scender la medesima palla solamente per la quarta parte della lunghezza di esso canale; e misurato il tempo della sua scesa, si trovava sempre puntualissimamente esser la metà dell’altro”.
Galilei. "Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze"