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LE FORZE - misurare le forze - legge di Hooke

fisica


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LE FORZE

La forza (F) è una qualunque azione che alteri lo stato di moto o che produca una deformazione del corpo su cui agisce: tende a farlo muovere più o meno velocemente e/o a fargli cambiare direzione. La forz 343c24d a è un vettore, cioè una grandezza dotata di intensità, direzione  e verso.

Nel sistema internazionale, l'unità di misura della forza è il newton (N) che è definito come la forza necessaria per imprimere ad un corpo di massa pari a un kg un'accelerazione di 1 m/sec2

Come si fa a misurare le forze? Lo strumento di laboratorio utilizzato per misurare una forza è il dinamometro. I diversi tipi di bilancia a molla sono dinamometri. Il newtometro, un esempio classico di dinamometro, è essenzialmente costituito da una bilancia a molla ad alta sensibilità tarata in newton.

ESPERIMENTO

Strumenti utilizzati: asta di sostegno - asta graduata - molle (non tarate) - pesi (50 g. cad.)

Scopo: misurare le forze.

Leggi utilizzate: legge di Hooke.

Legge di Hooke: quando una sostanza elastica, come una molla, viene tirata o compressa, l'estensione è proporzionale alla forza applicata, a patto che non si superi il limite di elasticità. Perciò, un elastico che si allunga da 100 mm a 110 mm con una forza di 20 N, si allungherà a 120 mm con una forza di 40 N, a 130 mm con 60 N e così via. Essa ritornerà alla sua lunghezza originaria quando il carico viene rimosso. Ogni sostanza è elastica fino ad un certo punto.

Svolgimento:

Dopo aver appeso la prima molla ad una asta di sostegno, abbiamo affiancato ad essa una asta graduata e abbiamo segnato il punto di quiete della molla con essa. Costruita una tabella riportante la forza peso, l'allungamento della molla (  l) e la costante elastica (K) data dal rapporto:

                                               K =                             Þ                    F = K ×   l

abbiamo applicato il primo peso di 50 g. alla molla e registrato l'allungamento di essa nella tabella;

ripetuta l'operazione per quattro volte fino a raggiungere il peso di 200 g, ci siamo calcolati la costante elastica K secondo la formula su-scritta. Come voleva si dimostrare, K è risultato uguale per tutte e quattro le misurazioni.

Forza-peso

    l (allungamento)

K (costante elastica)

          0

              0

              0

       g.50

             2.7

           18.52

       g.100

             5.6

           17.86

       g.150

             8.3

           18.07

       g.200

            11.2

           17.86

Abbiamo adottato la stessa procedura con una seconda molla, naturalmente la costante elastica è risultata diversa.

 Forza-peso

  L (allungamento)

K (costante elastica)

           0

              0

              0

       g.50

              9

            5.56

       g.100

           17.5

            5.71

       g.150

           25.6

            5.86

 

 

Le variazioni decimali dipendono dagli errori accidentali.

                       



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