Meccanica
Carico su una rampa
Osserva il carico scendere lentamente: una rampa richiede meno forza di un sollevamento diretto.
Carico su una rampa — simulazione interattiva (Meccanica). Osserva il carico scendere lentamente: una rampa richiede meno forza di un sollevamento diretto. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Il piano inclinato come macchina
Una rampa permette di sollevare un carico con una forza minore applicata su una distanza maggiore: scambia distanza con forza.
Il lavoro compiuto idealmente eguaglia l'aumento di energia potenziale gravitazionale. Una rampa più lunga e dolce riduce la forza di spinta necessaria al prezzo di percorrere più strada lungo il pendio.
- W = Fd = mgh (ideale)
- F_parallel = mg sin θ
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Se rilasci il carico da fermo e rendi più ripida la rampa, cosa succede alla sua velocità dopo lo stesso tempo?
Previsioni da valutare
- Accelera più in fretta: una rampa più ripida dà accelerazione maggiore.
- Raggiunge la stessa velocità: l'angolo non influenza l'accelerazione.
- Accelera più lentamente: una rampa più ripida dà accelerazione minore.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Angolo della rampa (deg)
- Massa del carico (kg)
- Tempo trascorso (s)
Cosa misuri:
- Velocità (m/s)
- Energia cinetica (J)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset Rampa e carico nella sandbox di meccanica.
- Seleziona la rampa e usa il pannello Proprietà per impostarne l'angolo per questa prova.
- Rilascia il carico da fermo in cima e leggi la velocità dalla sonda dopo il tempo indicato.
Equazione che governa
Energia cinetica — KE = ½·m·v²
L'energia cinetica del carico cresce col quadrato della velocità mentre accelera lungo la rampa: raddoppiare la velocità quadruplica la KE.
Energia potenziale gravitazionale — PE = m·g·h
Su una rampa senza attrito, la PE gravitazionale che il carico perde scendendo si converte interamente nell'energia cinetica acquisita: nulla va perso in calore.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Usando v = g sin θ · t, calcola la velocità attesa per ogni riga e confrontala con ciò che leggi dal rilevatore.
- La massa del carico resta fissa a 3 kg in tutte e tre le prove mentre cambia l'angolo. Cosa ti dice sulla relazione tra massa e accelerazione su una rampa senza attrito?
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- Due carichi di massa diversa sono rilasciati dallo stesso angolo nello stesso istante. Quale arriva prima in fondo? Giustifica con i tuoi dati.
- I pendii reali hanno attrito. Se questo pendio non fosse privo di attrito, la velocità misurata sarebbe maggiore o minore della tua previsione v = g sin θ · t, e perché?
- AP Physics 1 — Unit 3: Work, Energy, and Power
- AP Physics C: Mechanics — Unit 3: Work, Energy, and Power
- IB Physics — A.3 Work, energy and power
- General High School Physics — Work, energy & power
- NGSS High School Physics — Energy accounting in systems
- Benvenuto al carico su rampa
- Seleziona il carico
- Premi Play
- Solleva il carico
- Apri i dati
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
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