Concetti Chiave
- La situazione di equilibrio si verifica quando un peso appeso a una molla provoca un allungamento bilanciato dalla forza elastica opposta.
- La forza elastica e la forza peso devono essere uguali o opposte affinché la molla resti in equilibrio.
- Ogni molla ha un limite di elasticità oltre il quale subisce deformazioni permanenti.
- La Legge di Hooke stabilisce che la forza elastica è direttamente proporzionale all'allungamento della molla, ma agisce in direzione opposta.
- La costante elastica K, che misura la rigidità della molla, si calcola come K = F/Δl, espressa in newton/metro (N/m).
Equilibrio di una molla
Si realizza una situazione di equilibrio quando si appende un peso all'estremo libero di una molla fissato a un sostegno.
La forza peso verticale è rivolta in basso allunga la molla nella quale nasce una forza di reazione elastica verticale che è rivolta dal lato opposto, cioè in alto e la molla smette di allungarsi. La molla resta in equilibrio quando la forza elastica (Fe) e la forza peso (Fp) sono uguali o opposte.
Forza elastica e legge di Hooke
Ogni molla ha il suo limite di elasticità che è la forza massima sopportabile al di sopra della quale la molla si deforma in modo permanente.
Indichiamo con delta L (Δl) l'allungamento della molla. Al di sotto del limite di elasticità vale la Legge di Hooke, che afferma: la forza elastica è direttamente proporzionale all'allungamento ma è rivolta in verso opposto.
dove K è la costante di proporzionalità diretta, detta costante elastica della molla.
Di conseguenza K = F/Δl
L'unità di miusra di K è il newton/metro (N/m).
Domande da interrogazione
- Qual è la condizione necessaria affinché una molla sia in equilibrio?
- Cosa afferma la Legge di Hooke riguardo alla forza elastica?
- Qual è l'unità di misura della costante elastica di una molla?
Una molla è in equilibrio quando la forza elastica (Fe) e la forza peso (Fp) sono uguali o opposte, smettendo così di allungarsi (si veda il testo).
La Legge di Hooke afferma che la forza elastica è direttamente proporzionale all'allungamento della molla (Δl) e agisce in direzione opposta, fino al limite di elasticità della molla (come indicato nel testo).
L'unità di misura della costante elastica (K) è il newton/metro (N/m), come specificato nel testo.