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Osservare come si comporta una molla elicoidale soggetta a trazione

fisica




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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

l

Δl

P

K

Δl1

l'0

mm

mm

mm

gp

mm / gp

mm

mm




± 2



± 2










































Tabella dei valori con la molla N°2



N

l

l

l

P

K

Δl1

l'

mm

mm

mm

gp

mm / gp

mm

mm













































Elaborazione dati


Tabella N°1


l = l - l0


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


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


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


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


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


K = Δl

F


1: 75 mm : 25 gp = 3 mm/gp


2: 106 mm : 35 gp = 3,03 mm/gp


3: 138 mm : 45 gp = 3,07 mm/gp


4: 167 mm : 55 gp = 3,04 mm/gp


5: 199 mm : 65 gp = 3,06 ± 0,03 mm/gp



Tabella N°2


l = l - l0


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


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


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


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


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


K = Δl

F


1: 26 mm : 25 gp = 1,04 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 mm) + (± 1 mm) x 3 mm/gp = ± 0,08 mm/gp

75 mm


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

106 mm


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

138 mm

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

167 mm


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

199 mm


Tabella N° 2


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

26 mm


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

36 mm


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

46 mm


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

56 mm


(± 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:

l = 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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