Meccanica - Piani inclinati
Piano inclinato di Stefani
SCHEDA TECNICA
INVENTARISTATO
Macchina inserviente ad un tempo a dimostrare la teoria dei piani inclinati e quella pure degli attriti di Giuseppe Steffani
Macchina inserviente ad un tempo a dimostrare la teoria dei piani inclinati e quella pure degli attriti di Giuseppe Steffani
Piano inclinato in legno con relatico corredo per lo studio dell'attrito
Piano inclinato in legno con relatico corredo per lo studio dell'attrito
181847
183839
P.A.Nº //
187022
1925a21
Completo M
Integro R
Funzionamento NV
Dimensioni
MATERIALI: ottone, piombo, legno, spago
BIBLIOGRAFIA & PRESTITI
DATABASE
Datazione: Antecedente 1818
Costruttore: Giuseppe Stefani (17??-1842)
"Giuseppe Steffani"
Nel Museo A. M. Traversi - Vetrina B
Descrizione          Funzionamento: spiegazione - verifica          Testi&Curiosità


Immagine, Malfi, © D 2008
Fonti
 

Il piano inclinato è un dispositivo sempre presente nel laboratori di fisica delle scuole e non poteva quindi mancare anche tra gli strumenti del Vecchio Gabinetto di Fisica del Liceo. Esso servì per verificare le leggi di caduta dei gravi (come fece per primo Galileo Galilei per avvallare le sue ipotesi), ma si possono anche eseguire degli esperimenti di statica (condizioni di equilibrio di due masse diverse unite per mezzo di una fune e, con un piano inclinato scabro, ricerca dell'angolo limite oltre al quale l'attrito non è più in grado si tenere fermo un corpo sul piano).

Lo strumento, costruito da Giuseppe Steffani, presenta un supporto le cui gambe terminano ciascuna con una vite d'ottone regolabile per rendere la base perfettamente orizzontale rispetto al suolo. L'operazione era agevolata dalla presenza sulla base di due livelle a bolla d'aria disposte lungo i lati. La livella lungo il lato corto della base reca la targhetta del costruttore.

Il piano inclinato è collegato con la base d'appoggio per mezzo di un collegamento a cerniera ed è sorretto tramite un sistema di bloccaggio a cremagliera. Una piccola leva sotto al piano fa avanzare verso la cerniera il centro delle due aste d'ottone. Per come sono fissate, esse ruotano attorno alla vite di ancoraggio e ciò ha come conseguenza lo sblocco dei denti della cremagliera. Il piano può essere inclinato secondo un angolo variabile da poco più di 1 grado a quasi 90. La sua superficie è in ottone, per ridurre il coefficiente d'attrito. Su di esso rotola un cilindro massiccio anch'esso d'ottone cui è agganciato un filo sottile che termina, dopo una carrucola di rinvio, con un occhiello. Quest'ultimo serve per poter agganciare alla fune una massa. La puleggia di rinvio è montata all'estremità di un'asta in legno la cui altezza può essere variata a piacere. Per angoli superiori ad un certo valore, al posto della pulegga con l'asta corta, si montava un'altra puleggia simile alla prima, ma dotata di un'asta più lunga. La fune non deve infatti mai toccare lo spigolo del piano poiché ciò provocherebbe attrito.

Adattando la dimostrazione fatta nel caso di una carrucola, anche per il piano inclinato si ottiene che il cilindro d'ottone scende con un'accelerazione costante inferiore a quella di gravità. Tuttavia il risultato è approssimato, in quanto il calcolo preciso dell'accelerazione del sistema deve considerare anche il moto di rotolamento del cilindro e ciò implica che nell'espersisone dell'accelerazione compare il momento d'inerzia del cilindro d'ottone oltre a quello della carrucola di rinvio.