ROTAIA A CUSCINO D’ARIA VS SISTEMA ROTAIA E BANCO OTTICO
Nell’ambito del progetto STEM 2021 vogliamo oggi proporvi un confronto tra due rotaie: la rotaia a cuscino d’aria e il sistema rotaia e banco ottico con carrelli.
La rotaia a cuscino d’aria è un apparecchio per esperimenti basato sul principio dei cuscinetti ad aria. Il principio di funzionamento prevede la connessione con una sorgente di aria compressa, che consente di formare sulla superficie della rotaia una sorta di cuscinetto di aria, eliminando attrito e resistenza e riducendo l’errore sperimentale legato alla forza di attrito.
Dotata di 3 paraurti a banda elastica per slitta, massa da 10 g, puleggia a basso attrito ed altri componenti, la rotaia a cuscino d’aria può essere utilizzata, tra le altre cose per esperimenti su urti anaelastici e accelerazione, per studiare il moto rettilineo uniforme e per verificare la legge di conservazione dell’energia meccanica.
Il sistema rotaia e banco ottico con carrelli è un sistema dinamico, dotato di carrelli con a bordo i sensori, permette di effettuare esperimenti essenziali per l’insegnamento della dinamica e della cinematica. È un sistema completamente wireless che consente di raccogliere i dati relativi agli esperimenti eseguiti direttamente sui dispositivi mobili, mediante l’app Graphical Analysis™. I carrelli, dotati di sensori Go Direct, consentono di esplorare, posizionare, velocizzare e accedere direttamente al dispositivo Bluetooth abilitato.
Ogni carrello è dotato di sensori integrati per semplificare la configurazione dell’esperimento e consente di condurre esperimenti anche senza la rotaia. Tramite i carrelli Go Direct è possibile raccogliere dati di posizione, velocità e accelerazione, osservare le collisioni tra due carrelli, verificare la conservazione della quantità di moto o misurare i cambiamenti di energia durante i diversi tipi di collisione. Inoltre la rotaia può essere capovolta ottenendo così un banco ottico sul quale si possono montare gli accessori di ottica che permettono di effettuare esperimenti di base ed avanzati di ottica geometrica.
Tra gli esperimenti che possono essere eseguiti con questa apparecchiatura abbiamo lo studio dell’accelerazione in un piano inclinato, le leggi di Newton, la conservazione dell’energia meccanica e la conservazione della quantità di moto.