 Dall’introduzione
al concetto di diagramma orario per un moto rettilineo, mediante
l’uso di un sensore di movimento, il percorso si sviluppa
proponendo l’analisi dei dati di un moto rettilineo rilevati
sia con il sonar che con l’accelerometro, strumento in
genere poco usato nello studio dei moti.
In generale nel laboratorio di fisica, un sistema di acquisizione
dati con il sensore di movimento (Sonar) permette un’efficace
introduzione allo studio del moto dei corpi, basato essenzialmente
sull’utilizzo
dei grafici orari, mettendo
in evidenza la differenza fra la traiettoria e la rappresentazione
grafica della posizione di un corpo rispetto al tempo in un
sistema di riferimento.
>>
l'accelerometro Vernier
>> il sensore di distanza (sonar)
Esplorazione delle caratteristiche del
sonar
Può essere
utile avere a disposizione il View Screen, un visore che,
con una lavagna
luminosa, proietta su uno schermo ciò che viene
visualizzato sul display della calcolatrice. In questo
modo tutta la classe
può partecipare in modo attivo all’esperimento,
qualora si disponga solo di un sistema di acquisizione.
Si lavora nel seguente modo:
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dopo aver lanciato PHYSICS()
si predispone la misura con una sola sonda e si seleziona
SONAR
  
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| 2 |
Si propone di iniziare ad acquisire in modo diretto
lasciando il sonar sul tavolo rivolto verso l’alto,
e si controlla che il sistema funzioni usando l'opzione
MONITORAGGIO
 
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Sullo
schermo appare la misura della distanza tra il tavolo
e il soffitto. Se un allievo pone una mano a varie altezze
(> 40 cm ) sopra il sonar si mette bene in evidenza
che si sta misurando la distanza della mano dallo strumento.
Si deve ancora sottolineare il fatto che il corpo in
movimento deve essere esattamente sempre davanti allo
strumento, infatti spostando la mano lateralmente, non è possibile
eseguire la misura voluta in modo corretto.
Per favorire l’apprendimento di uno degli elementi di base per lo studio
del moto, cioè dell’interpretazione di un diagramma orario, si può procedere
con uno strumento dell’ambiente PHYSICS() che permette la riproduzione
di grafici orari muovendo il proprio corpo in modo opportuno.
Dal menu di acquisizione, si seleziona il comando RIPRODUCI GRAFICO e si può scegliere
se riprodurre un grafico di distanza o di velocità e si seguono le istruzioni
proposte:
  
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A caso viene selezionato un grafico
fra una serie disponibili in memoria:
 
Muovendosi
in modo opportuno davanti al sonar lo studente realizza
un grafico che viene rappresentato su quello esistente
in memoria. |
Il sistema RTL proposto in questi esperimenti permette anche
di acquisire con un accelerometro direttamente i valori dell’accelerazione
di un corpo.
Lavorando contemporaneamente con il sonar e con uno o due accelerometri, è possibile
approfondire con gli studenti il concetto di diagramma orario
anche per la grandezza accelerazione imparando ad individuare
sui grafici le caratteristiche di un moto rettilineo.
A partire
dall’osservazione, è possibile, ad esempio,
studiare ed analizzare i grafici orari del moto di un ragazzo
durante
una camminata.
L’uso dell’accelerometro per la misura dell’accelerazione
di un corpo in movimento è poco usuale, ma offre
delle possibilità di sviluppo didattico
interessanti mettendo in corrispondenza i dati rilevati con
tutti i sensori usati.
Questo argomento è trattato
nel documento:
 Misure
con il sonar e l'accelerometro
che contiene inoltre:
- degli esempi di dati acquisiti durante la camminata
- il calcolo
del grafico della velocità de della distanza
- relazione su un'esperienza con un simulatore
d’impatto per eseguire misure di accelerazione
nell’urto
in un incidente d’auto.
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