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Componenti sperimentali Supporto in ferro, dinamometro, peso appeso, carrucola, righello Processo sperimentale (1) Come mostrato nella Figura A, utilizza un dinamometro per misurare il peso del peso appeso.(2) Come mostrato nella Figura B, utilizza un dinamometro per tirare il peso in modo uniforme attraverso una carrucola direzionale. Osserva il valore del dinamometro e la direzione in cui si muove quando il peso si alza. Utilizza un righello per misurare la distanza percorsa dal peso e la distanza percorsa dal dinamometro.(3) Come mostrato nella Figura C, utilizza un dinamometro per tirare l'estremità libera della corda verticalmente e sollevare il peso in modo uniforme attraverso un gruppo di carrucole. Osserva il valore del dinamometro e la direzione in cui si muove quando il peso si alza. Utilizza un righello per misurare la distanza percorsa dal peso e la distanza percorsa dal dinamometro.(4) Cambia i pesi con pesi di diverse masse e ripeti i passaggi precedenti. Fenomeni sperimentali Quando si utilizza un dinamometro per tirare in modo uniforme un peso su una carrucola fissa, il valore del dinamometro è uguale al peso del peso e la distanza percorsa dal peso è uguale alla distanza percorsa dal dinamometro. La direzione della tensione all'estremità libera della corda può cambiare. Quando si utilizza un dinamometro per tirare un peso su una carrucola fissa, il valore del dinamometro è la metà del peso del peso, il che significa che è necessaria solo la metà della forza per sollevare il peso. Tuttavia, l'altezza a cui si solleva il dinamometro è due volte più grande rispetto al sollevamento dei pesi. Tuttavia, non è possibile cambiare la direzione della tensione all'estremità libera della corda. Di seguito sono elencati vantaggi e svantaggi delle carrucole mobili e fisse: Carrucola fissa: Lo svantaggio è che non consente di risparmiare sforzo. Il vantaggio è che è possibile cambiare la direzione della tensione all'estremità libera della corda, rendendo le carrucole fisse più flessibili nell'uso per sollevare oggetti. Carrucola mobile: Lo svantaggio è che la distanza percorsa dall'estremità libera della corda è due volte più grande rispetto a una carrucola fissa e non è possibile cambiare la direzione della tensione all'estremità libera della corda. Non è altrettanto flessibile di una carrucola fissa. Il vantaggio della carrucola mobile è che consente di risparmiare metà dello sforzo rispetto a una carrucola fissa. Conclusione sperimentale Perché l'uso di carrucole mobili consente di risparmiare metà dello sforzo rispetto alle carrucole fisse quando si sollevano oggetti? Perché le carrucole fisse sono essenzialmente leve a braccia uguali, con il fulcro al centro dell'asse (come il punto O nella Figura E), dove il braccio di potenza è uguale al braccio di resistenza. Quindi, quando si utilizzano carrucole fisse per sollevare oggetti, lo sforzo richiesto corrisponde al peso dell'oggetto. Tuttavia, il fulcro delle carrucole mobili non è al centro dell'asse, ma su una delle estremità del diametro (come il punto in cui F1 incontra la ruota nella Figura D), il che fa sì che il braccio di potenza sia due volte più lungo del braccio di resistenza nelle carrucole mobili. Pertanto, è necessaria solo la metà dello sforzo per sollevare un oggetto con le carrucole mobili rispetto alle fisse.

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esperimenti di fisica - L'esperimento di fisica per esplorare le caratteristiche delle carrucole fisse e mobili
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Componenti sperimentali

Supporto in ferro, dinamometro, peso appeso, carrucola, righello
Processo sperimentale (1) Come mostrato nella Figura A, utilizza un dinamometro per misurare il peso del peso appeso.
(2) Come mostrato nella Figura B, utilizza un dinamometro per tirare il peso in modo uniforme attraverso una carrucola direzionale. Osserva il valore del dinamometro e la direzione in cui si muove quando il peso si alza. Utilizza un righello per misurare la distanza percorsa dal peso e la distanza percorsa dal dinamometro.
(3) Come mostrato nella Figura C, utilizza un dinamometro per tirare l'estremità libera della corda verticalmente e sollevare il peso in modo uniforme attraverso un gruppo di carrucole. Osserva il valore del dinamometro e la direzione in cui si muove quando il peso si alza. Utilizza un righello per misurare la distanza percorsa dal peso e la distanza percorsa dal dinamometro.
(4) Cambia i pesi con pesi di diverse masse e ripeti i passaggi precedenti.
Fenomeni sperimentali Quando si utilizza un dinamometro per tirare in modo uniforme un peso su una carrucola fissa, il valore del dinamometro è uguale al peso del peso e la distanza percorsa dal peso è uguale alla distanza percorsa dal dinamometro. La direzione della tensione all'estremità libera della corda può cambiare. Quando si utilizza un dinamometro per tirare un peso su una carrucola fissa, il valore del dinamometro è la metà del peso del peso, il che significa che è necessaria solo la metà della forza per sollevare il peso. Tuttavia, l'altezza a cui si solleva il dinamometro è due volte più grande rispetto al sollevamento dei pesi. Tuttavia, non è possibile cambiare la direzione della tensione all'estremità libera della corda. Di seguito sono elencati vantaggi e svantaggi delle carrucole mobili e fisse: Carrucola fissa: Lo svantaggio è che non consente di risparmiare sforzo. Il vantaggio è che è possibile cambiare la direzione della tensione all'estremità libera della corda, rendendo le carrucole fisse più flessibili nell'uso per sollevare oggetti. Carrucola mobile: Lo svantaggio è che la distanza percorsa dall'estremità libera della corda è due volte più grande rispetto a una carrucola fissa e non è possibile cambiare la direzione della tensione all'estremità libera della corda. Non è altrettanto flessibile di una carrucola fissa. Il vantaggio della carrucola mobile è che consente di risparmiare metà dello sforzo rispetto a una carrucola fissa.
Conclusione sperimentale Perché l'uso di carrucole mobili consente di risparmiare metà dello sforzo rispetto alle carrucole fisse quando si sollevano oggetti? Perché le carrucole fisse sono essenzialmente leve a braccia uguali, con il fulcro al centro dell'asse (come il punto O nella Figura E), dove il braccio di potenza è uguale al braccio di resistenza. Quindi, quando si utilizzano carrucole fisse per sollevare oggetti, lo sforzo richiesto corrisponde al peso dell'oggetto. Tuttavia, il fulcro delle carrucole mobili non è al centro dell'asse, ma su una delle estremità del diametro (come il punto in cui F1 incontra la ruota nella Figura D), il che fa sì che il braccio di potenza sia due volte più lungo del braccio di resistenza nelle carrucole mobili. Pertanto, è necessaria solo la metà dello sforzo per sollevare un oggetto con le carrucole mobili rispetto alle fisse.
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