- Due secchi per l'acqua con manici in corda
- Un lungo pezzo di corda
- Un metro a nastro
- Un cronometro
- Un pennarello
- Un treppiede o altra struttura di supporto
Istruzioni:
1. Riempi uno dei secchi dell'acqua per circa metà con acqua.
2. Attaccare un'estremità della corda al manico del secchio pieno d'acqua.
3. Attaccare l'altra estremità della corda alla struttura di supporto.
4. Segna una linea sul terreno direttamente sotto il secchio pieno d'acqua.
5. Far oscillare il secchio pieno d'acqua in un cerchio orizzontale, mantenendo la corda tesa.
6. Mentre il secchio oscilla, l'acqua salirà lungo i lati del secchio e alla fine fuoriuscirà.
7. Usa il cronometro per misurare quanto tempo impiega l'acqua a fuoriuscire dal secchio.
8. Ripetere i passaggi 5-7 per corde di diversa lunghezza.
Osservazioni:
Aumentando la lunghezza dello spago, l'acqua impiegherà più tempo a fuoriuscire dal secchio. Questo perché più lunga è la corda, maggiore è la forza centripeta che agisce sull'acqua. La forza centripeta è la forza che attira un oggetto verso il centro di un percorso circolare. In questo esperimento la forza centripeta è data dalla tensione della corda.
La quantità di forza centripeta necessaria per mantenere un oggetto in movimento su un percorso circolare è determinata dalla massa dell'oggetto, dalla velocità dell'oggetto e dal raggio del percorso circolare. In questo esperimento, la massa del secchio d'acqua e la velocità del secchio sono costanti, quindi l'unico fattore che cambia è il raggio del percorso circolare. Aumentando la lunghezza della corda, si aumenta il raggio del percorso circolare e quindi si diminuisce la quantità di forza centripeta necessaria per mantenere il secchio d'acqua in movimento in cerchio.
Conclusione:
Questo esperimento dimostra come la forza centripeta mantenga gli oggetti in movimento lungo un percorso circolare. Più lunga è la corda, maggiore è la forza centripeta necessaria per mantenere il secchio d'acqua in movimento circolare.
