Il piano inclinato: sperimentiamo!

Dopo mesi di formule, grafici e misurazioni… ho deciso di non usare niente di tutto ciò!
Voglio che l’esperimento sia facilmente riproducibile anche da chi non ha delle robuste basi di fisica. I miei tentativi, spesso fallimentari, sono serviti a me per prendere confidenza con il piano inclinato e per capire bene la teoria che descrive il fenomeno. Per maggiori dettagli ho aggiunto qualche link per approfondire gli aspetti più tecnici.

L’obiettivo dell’esperimento che vi propongo è semplicemente verificare che il moto lungo un piano inclinato è accelerato. Per fare ciò costruiremo un piano inclinato con 5 ostacoli posti alla stessa distanza tra di loro, faremo scorrere una pallina lungo tutta la sua lunghezza e… ascolteremo!

Esperimento

Il piano inclinato è uno strumento che agevola lo studio del moto di caduta degli oggetti poiché questi, posti su una superficie piana con una bassa inclinazione, si muovono meno velocemente e possono essere meglio osservati e misurati.

---

Occorrente

• asse di legno sottile lungo circa 2 o 3 m (largo 5-6 cm)
• canalina di plastica con sezione a “V” o “U” della stessa lunghezza dell’asse di legno
• cartoncino resistente (con onda interna)
• colla
• seghetto per eventuali modifiche alla canalina o all’asse
• carta decorativa (io ho usato vecchie riviste)
• mollette clip chiudi sacchetti
• stuzzicadenti
• taglierino/forbici
• metro
• goniometro
• pallina
• campanellino

Quello che nella teoria viene chiamato “piano inclinato” nelle esperienze di laboratorio può essere realizzato con una canalina all’interno della quale far scorrere un oggetto, generalmente una pallina.

Innanzitutto prendete la canalina e l’asse di legno che siete riusciti a procurarvi e confrontateli tra di loro. Se non hanno esattamente la stessa lunghezza, tagliate la parte in eccesso in modo da farli combaciare. L’asse di legno aiuta la struttura a non flettersi e restare “piana”. Nel caso specifico, poiché la canalina è a forma di “V”, è stato necessario creare dei supporti in cartone per ancorare la canalina alla base di legno. Per realizzarli tagliate delle strisce di cartone e ripiegatele a forma di parallelepipedo a base triangolare.

Una volta prese le misure, incollate i supporti di cartone sull’asse di legno a intervalli regolari e comunque più o meno ogni 50-60 cm. A questo punto potrete incollare la canalina ai supporti ottenendo una struttura unica. Lasciate asciugare bene la colla.

Nel frattempo vi potrete dedicare alla parte decorativa. Nelle fasi iniziali della sperimentazione eravamo palesemente nel periodo natalizio! Sbizzarritevi con la creatività per realizzare il traguardo del percorso della pallina. La struttura in cartone posta alla fine del piano inclinato evita di perdere la pallina (non sempre…) e consente di individuare con precisione il momento di arrivo della pallina stessa.

Un campanellino può essere di ausilio per avere un effetto sonoro più evidente. Carino il mio orsacchiotto! Non sa cosa lo attende!!!

Ecco il piano inclinato completo anche di traguardo. Già solo così potete divertirvi a far rotolare una pallina lungo il piano con diverse inclinazioni, cronometrare il tempo per ogni angolo scelto e vedere cosa cambia.

Per l’esperimento che vi propongo, invece, sarà necessario aggiungere 5 o 6 ostacoli lungo il percorso della pallina. Create ulteriori supporti se necessario, perché gli ostacoli dovranno avere la stessa distanza tra di loro ed essere non meno di 5 per avere un effetto apprezzabile. Fissate le clip chiudi sacchetti ai supporti in cartone tramite degli stuzzicadenti, come se fossero delle bandierine.

A questo punto scegliete un angolo, io ho scelto circa 5°… e via con l’esperimento! Osservate, anzi più precisamente, ascoltate cosa succede…

---