Allungamento di una molla - didattica differenziata

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ALLUNGAMENTO DI UNA MOLLA

ESPERIENZA DI LABORATORIOESPERIENZA DI LABORATORIO

MATERIALI UTILIZZATIMATERIALI UTILIZZATI• ASTA RIGIDA CON

GANCIO• RIGHELLO• DIVERSI TIPI DI

MOLLA• PESETTI DA 50 G.

CARATTERISTICHE DELLE CARATTERISTICHE DELLE MOLLEMOLLE

ABBIAMO TESTATOLE PROPRIETA’DELLE MOLLE EABBIAMO SCOPERTOCHE POSSONOESSERE PIU’ O MENORIGIDE, ELASTICHE ERESISTENTI.

LE 2 MOLLE LE 2 MOLLE DELL’ESPERIMENTODELL’ESPERIMENTO

PER LA NOSTRA ESPERIENZA PRATICAABBIAMO SCELTO QUESTE 2 MOLLE

OBIETTIVO DELL’ESPERIENZAOBIETTIVO DELL’ESPERIENZA

L’OBIETTIVO E’ LAVERIFICASPERIMENTALEDELLA LEGGE DIHOOKE:L’ALLUNGAMENTO DIUNA MOLLASOTTOPOSTA ATRAZIONE.

COS’E’ LA TRAZIONE?COS’E’ LA TRAZIONE?LA TRAZIONE E’ UNA FORZA CHEAGISCE SU UN CORPO PROVOCANDOUN ALLUNGAMENTO NELLA DIREZIONEDELLA FORZA STESSA.

LEZIONI DI LEZIONI DI PILATESPILATES

ALLA RICERCA DELLA ALLA RICERCA DELLA RELAZIONE TRA 2 GRANDEZZERELAZIONE TRA 2 GRANDEZZE

IN DEFINITIVA L’ESPERIMENTO SIPROPONE DI CERCARE LA RELAZIONE TRA:

ALLUNGAMENTO DI PESETTI UNA MOLLA APPLICATI

PROCEDIMENTO STEP ONEPROCEDIMENTO STEP ONE SI APPENDE LA MOLLAAL SOSTEGNO E CON IL RIGHELLOABBIAMO MISURATO LA LUNGHEZZA DELLAMOLLA SCARICA(SENZA PESETTIAPPLICATI) FACENDOCOINCIDERE LO ZEROCON LA PRIMA SPIRA.TALE MISURA LA DEFINIAMO (L0)

L0 = 45 MM

PROCEDIMENTO STEP TWOPROCEDIMENTO STEP TWOABBIAMO APPESOALLA MOLLA UNPESETTO DA 50 G.(F1) E ABBIAMO

MISURATOL’ALLUNGAMENTODELLA MOLLA (ΔL1)

FF11= 50 G. ΔΔ LL11= 10 MM

PROCEDIMENTO STEP THREEPROCEDIMENTO STEP THREE

ABBIAMORADDOPPIATO IL PESO A 100 G. (F2) E,

MISURANDOL’ALLUNGAMENTODELLA MOLLA, CISIAMO ACCORTI CHEE’ RADDOPPIATO.(ΔL2) FF22= 100 G. ΔΔLL22= 20 MM

PROCEDIMENTO STEP FOURPROCEDIMENTO STEP FOURABBIAMOTRIPLICATO IL PESO A150 G. (F3) E,

MISURANDOL’ALLUNGAMENTODELLA MOLLA, CISIAMO ACCORTI CHEE’ TRIPLICATO.(ΔL3) FF33= 150 G. ΔΔLL33= 30 MM

PROCEDIMENTO STEP FIVEPROCEDIMENTO STEP FIVEABBIAMOQUADRUPLICATO ILPESO A 200 G. (F4) E,

MISURANDOL’ALLUNGAMENTODELLA MOLLA, CISIAMO ACCORTI CHEE’ QUADRUPLICATO.(ΔL4) FF44= 200 G. ΔΔLL44= 40 MM

LEGGE DI HOOKELEGGE DI HOOKELA RELAZIONE E’ DATADALLA LEGGE DI HOOKE CHE STUDIA ILCOMPORTAMENTO DEIMATERIALI ELASTICI:

F= FORZA APPLICATA k= COEFFICIENTE

ELASTICO DELLA MOLLAΔL= ALLUNGAMENTO DELLA

MOLLA

F= k F= k ΔΔLL

FORMULA INVERSA PER FORMULA INVERSA PER CALCOLARE LA COSTANTE DI CALCOLARE LA COSTANTE DI

ALLUNGAMENTO (ALLUNGAMENTO (ΔΔ)) PER CALCOLARE LA

COSTANTE DI ALLUNGAMENTO SI DIVIDE LA FORZA PER L’ALLUNGAMENTO DELLA MOLLA

k= k= FF ΔΔ L L

F= k F= k ΔΔLL

FORMULA FORMULA INVERSAINVERSA

TABELLA RIASSUNTIVATABELLA RIASSUNTIVAFORZA (F) LUNGHEZZA

MOLLA (L)ALLUNGAMENTO MOLLA (ΔL)

COSTANTE DI

ALLUNGA=MENTO k

EFFETTO

X LL00= 45 MM X XFF11= 50 G. LL11= 55 MM ΔΔLL11=10 MM 5 XFF22= 100 G LL22= 65 MM ΔΔLL22=20 MM 5 RADDOPPIA

FF33= 150 G LL33= 75 MM ΔΔLL33=30 MM 5 TRIPLICA

FF44= 200 G LL44= 85 MM ΔΔLL44=40 MM 5 QUADRUPLICA

METTIAMO IN PRATICA LA METTIAMO IN PRATICA LA FORMULA CON UN ESEMPIOFORMULA CON UN ESEMPIO

FORMULA DIRETTA F1=k ΔL1 50=5X10

FORMULA INVERSA k=F1 5 = 50

ΔL1 10

DALLA PRATICA ALLA TEORIADALLA PRATICA ALLA TEORIAABBIAMO SCOPERTOCHE C’E’ UNARELAZIONE DIPROPORZIONALITA’DIRETTA TRA LA FORZAAPPLICATA EL’ALLUNGAMENTO DELLAMOLLA.LA COSTANTE DIALLUNGAMENTO RIMANEUGUALE. (K)

IL IL k E’ SEMPRE 5k E’ SEMPRE 5

Valori maggiori di k rendono la molla più rigida,

cioè per produrre uguali deformazioni una

molla più rigida (con valore di k maggiori)

richiede una forza maggiore.

LIMITE ELASTICOLIMITE ELASTICOI CORPI ELASTICI SICOMPORTANOELASTICAMENTE FINOAD UN CERTO VALORE DELLA FORZAAPPLICATA; SE SI SUPERAQUESTO LIMITE (LIMITEELASTICO), IL CORPO PERDELA PROPRIETÀ ELASTICA ERIMANE DEFORMATO ALCESSARE DELLE FORZEAPPLICATE.

RAPPRESENTAZIONE GRAFICA

Pesetti in g.

Allungamento molla

mm. (ΔL)

ALLUNGAMENTO MOLLA

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 50 100 150 200 250

K=5

DAL GRAFICO POSSIAMO DIRE DAL GRAFICO POSSIAMO DIRE CHECHE

• LE DUE GRANDEZZE LL E FF SONO DIRETTAMENTE PROPORZIONALI

• LA RELAZIONE F = K ∆LF = K ∆L STABILISCE CHE AL CRESCERE DEI PESETTI CRESCONO LE DEFORMAZIONI DELLA MOLLA.

• QUANDO LA MOLLA È ALLUNGATA, NASCE UNA FORZA CHE TENDE A RIPORTARE LA MOLLA NELLE SUE CONDIZIONI INIZIALI: QUESTA È LA FORZA ELASTICAFORZA ELASTICA.

SECONDO ESPERIMENTOSECONDO ESPERIMENTOABBIAMOEFFETTUATO UNSECONDOESPERIMENTO CONUN ALTRO TIPO DIMOLLA E ABBIAMOCONFERMATO CHEESISTE SEMPREPROPORZIONALITA’DIRETTA TRA FORZAAPPLICATA (F) EALLUNGAMENTO DELLAMOLLA (ΔL).