Schede di Laboratorio

Ricerca delle leggi dell’attrito

 

 

Presentazione dell’esperienza

 

Questa esperienza si propone di studiare l’attrito radente tra superfici solide. Viene verificata la dipendenza dell’attrito dall’area delle superfici a contatto, dalla forza che le tiene a contatto e dal tipo di superficie. Si calcolano quindi i coefficienti di attrito nelle varie situazioni esaminate. Come in tutte le esperienze in cui si studia un fenomeno che dipende da vari fattori, si esamina un fattore alla volta, stando attenti a non modificare gli altri.

 

 

Materiale necessario

 

·       Un blocchetto di legno da 100 g circa, dotato di ganci per il traino.

·       Un dinamometro da 1 N.

·       Un dinamometro da 5 N.

·       Alcuni pesetti da 50 g. 

·       Una bilancia da 100 g.

·       Un righello.

 

Procedimento di misura

 

L’attrito si misura trascinando il blocchetto con un dinamometro di portata opportuna.

L’attrito statico è la forza necessaria per smuovere il blocchetto; l’attrito dinamico è la forza necessaria per farlo muovere a velocità costante. Entrambe le misure devono essere espresse in newton. Ogni misura va ripetuta più volte (scegliendo lo strumento più adatto), prendendo la media dei risultati.

 

1) Dipendenza dell’attrito dall’area della superficie

Si calcola l’area della superficie delle diverse facce del blocchetto e si misura il suo attrito sul tavolo, appoggiandolo sulle diverse facce.

Riporta in una tabella il valore delle aree e gli attriti corrispondenti:

 

Area (cm2)	Attrito (N)

 

·       Quali difficoltà hai incontrato nelle misure? Come le hai risolte?

·       E’ risultato maggiore l’attrito statico o quello dinamico? Secondo te, per quale motivo c’è questa differenza?

·       In base ai dati della tabella, si può ritenere che esista una relazione tra l’attrito e l’area della superficie? Per quale motivo?

 

2) Dipendenza dell’attrito dal peso

Quando un corpo è appoggiato su una superficie, la forza che lo preme contro di essa è il suo peso. Per verificare la dipendenza dell’attrito dal peso, si misura l’attrito del blocchetto sul tavolo, appoggiandolo sempre sulla stessa faccia, ma caricandolo via via di pesetti.

Riporta in una tabella le masse trascinate (blocchetto+pesetti), i loro pesi e gli attriti corrispondenti. In una colonna della tabella calcola il coefficiente di attrito statico (k_s) e in un’altra colonna il coefficiente di attrito dinamico (k_d) in tutte le situazioni esaminate.

 

Masse (g)	Pesi (N)	Attrito statico (N)	Attrito dinamico (N)	ks	kd

 

Traccia un grafico cartesiano, riportando l’attrito statico e l’attrito dinamico in funzione del peso trascinato.

·       Risultano costanti (o quasi costanti) i valori dei coefficienti di attrito, al variare del peso trascinato?

·       Si può ritenere che esista una proporzionalità diretta tra peso e attrito?

·       E’ più regolare il grafico dell’attrito di distacco o quello dell’attrito di  movimento?

 

3) Dipendenza dell’attrito dal tipo di superficie

Misura l’attrito statico e quello dinamico, disponendo il blocchetto su vari tipi di superficie, senza più variarne la massa e la posizione.

Riporta in una tabella il tipo di superficie, i valori degli attriti misurati e i corrispondenti coefficienti.

 

Tipo di superficie	Attrito statico (N)	Attrito dinamico (N)	ks	kd

 

Ordina i risultati ottenuti, iniziando dalla superficie con meno attrito fino a quella con maggiore attrito.

·       L’ordinamento è uguale, se ci si riferisce all’attrito statico piuttosto che a quello dinamico?

·       Quale dei due attriti cresce maggiormente, dal minimo al massimo?

 

 

Conclusioni

 

·       Hai ottenuto altri risultati, oltre a quelli richiesti dalle domande precedenti?

·       Hai qualche altra osservazione da fare sui procedimenti utilizzati in questa esperienza e sui risultati ottenuti?

·       Hai qualche proposta da fare, per ulteriori indagini sul tema dell’attrito?

 

 

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