Concetti Chiave
- Lo scopo dell'esperimento è analizzare le relazioni tra due forze applicate a un’asta rigida e determinare la loro risultante.
- Per l'esperimento sono stati utilizzati uno stativo, un'asta rigida e dieci masse uguali di circa 50g ciascuna.
- Per mantenere l'equilibrio dell'asta, è stato necessario applicare un numero di pesetti pari alla somma di quelli ai due estremi nel centro dell'asta.
- I risultati mostrano che il prodotto delle forze e delle loro distanze rispetta sempre la relazione F1×d1=F2×d2.
- La conclusione evidenzia che due forze parallele ed equiverse hanno una risultante che è la somma dei moduli delle forze stesse.
Scopo della ricerca
SCOPO: Ricerca sperimentale delle relazioni tra due forze applicate ad un’asta rigida e la loro risultante.
ELENCO MATERIALI:
• Stativo;
• Asta rigida;
• N° 10 masse uguali ± 50g.
ELENCO STRUMENTI:
• Squadra da disegno, portata 30cm, sensibilità ± 0,01 cm.
MODO DI PROCEDERE:
All’inizio dell’esperienza abbiamo applicato ai due estremi del filo inestensibile un numero uguale di pesetti e abbiamo notato che per far stare in equilibrio l’asta rigida e, affinché quest’ultima non traslasse, abbiamo applicato un numero di pesetti, pari alla somma di quelli applicati prima, nel centro dell’asta, perché il prodotto tra il numero di pesetti e la distanza dall’inizio dell’asta al punto di applicazione doveva essere uguale da entrambe le parti affinché l’asta non ruotasse e rimanesse in equilibrio. Successivamente abbiamo ripetuto le stesse operazioni ma con un numero di pesetti diverso e abbiamo notato che per non far traslare l’asta dovevamo sempre applicare un numero di pesetti pari alla somma degli altri ma li dovevamo posizionare più vicino all’estremo del filo inestensibile cui erano applicati più pesetti affinché l’asta non rotasse e il prodotto della distanza dal punto di applicazione per il numero di pesetti fosse uguale da entrambi le parti.
T.R.D.
F1 F2 d1[cm] Ɛα (d1) [cm] d2[cm] Ɛα (d2)[cm]
2 2 21,5 0,1 21,5 0,1
4 4 21,5 0,1 21,5 0,1
1 2 28,8 0,1 14,4 0,1
1 3 32,2 0,1 10,8 0,1
2 3 25,9 0,1 17,3 0,1
FORMULE CALCOLI E GRAFICI:
Fe = F1 + F2 = 2+2 = 4
Fe = F1 + F2 = 4+4 = 8
Fe = F1 + F2 = 1+2 = 3
Fe = F1 + F2 = 1+3 = 4
Fe = F1 + F2 = 2+3 = 5
M1 = F1 × d1 = 2×21,5 = 43 [cm]
M1 = F1 × d1 = 4×21,5 = 86 [cm]
M1 = F1 × d1 = 1×28,8 = 28,8 [cm]
M1 = F1 × d1 = 1×32,2 = 32,2 [cm]
M1 = F1 × d1 = 2×25,9 = 51,8 [cm]
M2 = F2 × d2 = 2×21,5 = 43 [cm]
M2 = F2 × d2 = 4×21,5 = 86 [cm]
M2 = F2 × d2 = 2×14,4 = 28,8 [cm]
M2 = F2 × d2 = 3×10,8 = 32,4 [cm]
M2 = F2 × d2 = 3×17,3 = 51,9 [cm]
T.E.D.
Fe M1 M2
4 43 43
8 86 86
3 28,8 28,8
4 32,2 32,4
5 51,8 51,9
RISULTATO: F1×d1=F2×d2
CONCLUSIONE:
Conclusione dell'esperimento
Due forze parallele ed equiverse hanno una risultante che ha per modulo la somma dei moduli delle due forze. Il punto di applicazione della risultante cade all’interno della retta di congiunzione dei punti di applicazione di F1 e di F2, tale che valga la relazione F1×d1=F2×d2.
Domande da interrogazione
- Qual è lo scopo principale della ricerca sperimentale?
- Quali materiali e strumenti sono stati utilizzati nell'esperimento?
- Qual è la relazione fondamentale che è stata verificata durante l'esperimento?
- Qual è la conclusione principale dell'esperimento riguardo le forze parallele?
Lo scopo della ricerca è studiare le relazioni tra due forze applicate a un’asta rigida e la loro risultante, analizzando come queste forze influenzano l'equilibrio dell'asta.
Sono stati utilizzati uno stativo, un'asta rigida, dieci masse uguali di circa 50g, e una squadra da disegno con portata di 30cm e sensibilità di ± 0,01 cm.
La relazione fondamentale verificata è F1×d1=F2×d2, che dimostra che il prodotto della forza e della distanza deve essere uguale per entrambe le forze affinché l'asta rimanga in equilibrio.
La conclusione principale è che due forze parallele ed equiverse hanno una risultante che è la somma dei moduli delle due forze, e il punto di applicazione della risultante si trova lungo la retta che congiunge i punti di applicazione delle forze.
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