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Osservare come si comporta una molla elicoidale soggetta a trazione

fisica


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Osservare come si comporta una molla elicoidale soggetta a trazione

Taratura di una molla

Scopo: osservare come si comporta una molla elicoidale soggetta a trazione.

Teoria: Legge di Hook: Δl = F x K     K =  Δl / F

             La deformazione di un corpo è direttamente proporzionale alla forza su di essa esercitata e              

 alla costante elastica caratteristica del corpo stesso.

Strumenti: 2 molle elicoidali; uno stativo; una scala graduata (sensibilità: ± 0,01m); un 454f51e peso da 25gp; 4 pesi da 10gp.

Schema dell'esperimento:



     Stativo                                                                        Scala graduata

     con la molla elicoidale

Esecuzione e dati: andremo a rilevare il valore dell'indice sull'asta graduata che sarà il valore iniziale. Successivamente appenderemo dei pesi (1 da 25gp e 4 da 10gp) e registreremo gli allungamenti. Dopodiché toglieremo uno alla volta i pesi per verificare i risultati.

Se si registrano gli stessi valori significa che le misure rientrano nell'errore sperimentale.

Tabella dei valori con la molla N°1

N

l 0

l

Δl

P

K

Δl1

l'0

mm

mm

mm

gp

mm / gp

mm

mm

1

165 ± 1

240 ± 1

75   ± 2

25

3,00 ± 0,08

76   ± 2

165 ± 1

2

165 ± 1

271 ± 1

106 ± 2

35

3,03 ± 0,06

106 ± 2

165 ± 1

3

165 ± 1

303 ± 1

138 ± 2

45

3,07 ± 0,05

137 ± 2

165 ± 1

4

165 ± 1

332 ± 1

167 ± 2

55

3,04 ± 0,04

167 ± 2

165 ± 1

5

165 ± 1

364 ± 1

199 ± 2

65

3,06 ± 0,03

199 ± 2

165 ± 1

Tabella dei valori con la molla N°2

N

l0

l

Δl

P

K

Δl1

l'0

mm

mm

mm

gp

mm / gp

mm

mm

1

138 ± 1

164 ± 1

26 ± 2

25

1,04 ± 0,08

26 ± 2

138 ± 1

2

138 ± 1

174 ± 1




36 ± 2

35

1,03 ± 0,06

36 ± 2

138 ± 1

3

138 ± 1

184 ± 1

46 ± 2

45

1,02 ± 0,05

46 ± 2

138 ± 1

4

138 ± 1

194 ± 1

56 ± 2

55

1,02 ± 0,06

56 ± 2

138 ± 1

5

138 ± 1

204 ± 1

66 ± 2

65

1,02 ± 0,03

66 ± 2

138 ± 1

Elaborazione dati:

Tabella N°1

Δl = l - l0

1:  Δl = l - l0 = 240 ± 1 - 165 ± 1 = 75 ±  2 mm

2:  Δl = l - l0 = 271 ± 1 - 165 ± 1 = 106 ± 2 mm

3:  Δl = l - l0 = 303 ± 1 - 165 ± 1 = 138 ± 2 mm

4:  Δl = l - l0 = 332 ± 1 - 165 ± 1 = 167 ± 2 mm

5:  Δl = l - l0 = 364 ± 1 - 165 ± 1 = 199 ± 2 mm

K = Δl   

        F

1: 75 mm : 25 gp = 3 ± 0,08 mm/gp

2: 106 mm : 35 gp = 3,03 ± 0,06 mm/gp

3: 138 mm : 45 gp = 3,07 ± 0,05 mm/gp

4: 167 mm : 55 gp = 3,04 ± 0,04 mm/gp

 

5: 199 mm : 65 gp = 3,06 ± 0,03 mm/gp

Tabella N°2

Δl = l - l0

1:  Δl = l - l0 = 164 ± 1 - 138 ± 1 = 26 ± 2 mm

2:  Δl = l - l0 = 174 ± 1 - 138 ± 1 = 36 ± 2 mm

3:  Δl = l - l0 = 184 ± 1 - 138 ± 1 = 46 ± 2 mm

4:  Δl = l - l0 = 194 ± 1 - 138 ± 1 = 56 ± 2 mm

5:  Δl = l - l0 = 204 ± 1 - 138 ± 1 = 66 ± 2 mm

K = Δl   

        F

1: 26 mm : 25 gp = 1,04 ± 0,08 mm/gp

2: 36 mm : 35 gp = 1,03 ± 0,06 mm/gp

3: 46 mm : 45 gp = 1,02 ± 0,05 mm/gp

4: 56 mm : 55 gp = 1,02 ± 0,06 mm/gp

5: 66 mm : 65 gp = 1,02 ± 0,03 mm/gp

 Calcolo degli errori:

Errore Assoluto (Eass)

Eass Δl = Er l + Er l0

Tabelle N° 1 e 2

1: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm

2: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm

3: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm

4: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm

5: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm

Eass K =  Er l + Er l0

                                 x K     

                   Δl   

Tabella N° 1

1: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 3 mm/gp   =   ± 0,08 mm/gp

                      75 mm

2: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 3,03 mm/gp   =   ± 0,06 mm/gp

                      106 mm

3: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 3,07 mm/gp   =   ± 0,05 mm/gp

                 138 mm

4: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 3,04 mm/gp   =   ± 0,04 mm/gp

                      167 mm

5: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 3,06 mm/gp   =   ± 0,03 mm/gp

                      199 mm

Tabella N° 2

1: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 1,04 mm/gp   =   ± 0,08 mm/gp

                      26 mm

2: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 1,03 mm/gp   =   ± 0,06 mm/gp

                      36 mm

3: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 1,02 mm/gp   =   ± 0,05 mm/gp

                      46 mm

4: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 1,02 mm/gp   =   ± 0,06 mm/gp

                      56 mm

5: (± 1 mm) + (± 1 mm)  x 1,02 mm/gp   =   ± 0,03 mm/gp

                      66 mm

Text Box: Domanda focaleMappa concettuale:

  Versante teorico - concettuale                                                                Versante metodico                 


Concetti:                                                                                     Asserzioni di valore:

                                                                                                 

K = costante elastica

                                                                                                  Asserzioni di conoscenza:

Δl = allungamento

F = forza applicata                                                                        K = Δl  ;    Δl = F x K

                                                                                                           F

l0 = lunghezza molla

l = lunghezza molla con un peso                                                   Elaborazione dati:

                                                                                                    Calcolo degli errori, del K e del     

Teoria:

                                                                                                     Dati rilevati:

Legge di Hook: Δl = F x K

                                                                                                      l0 e l

Strumenti:

Due molle elicoidali; uno stativo, una scala graduata; 5 pesi.








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