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Titolo: condizioni di equilibrio di un corpo rigido sottoposto a due forze parallele<br />
Scopo: verificare l’equilibrio di un corpo rigido<br />
Materiale:<br />
2 porta - pesi (10 g.)<br />
Alcuni pesi<br />
1 morsa<br />
1 noce<br />
1 astina<br />
1 asta<br />
Strumenti: 1 asta metrata (portata 0,30 m; sens. 0.005 m)<br />
1 dinamometro (portata 2,2 N; sens. 0.02 N)<br />
Disegno:
Descrizione: dopo avere montato l’apparecchiatura come illustrato in figura si procede con<br />
l’esperimento.<br />
Una volta applicato l’asta al dinamometro, lo si tara in modo da escludere il piccolo ma rilevante<br />
peso dell’asta.<br />
- Si comincia con l’applicare le porta – pesi (caricate con dei pesi in modo da cercare di farne una<br />
pesante e una leggera) all’asta e le si sposta fino a che l’asta non resta in equilibrio.<br />
- Si riporta su una tabella i seguenti dati: 1. La forza che esercita la porta – pesi n. 1 (che<br />
chiameremo F 1 )<br />
2. La forza che esercita la porta – pesi n. 2 (che<br />
chiameremo F 2 )<br />
3.La distanza (espressa in m) tra il punto di<br />
applicazione e la porta - pesi n. 1 (questa distanza la chiameremo d 1 )<br />
4.La distanza (espressa in m) tra il punto di<br />
applicazione e la porta - pesi n. 2 (questa distanza la chiameremo d 2 )<br />
- Con dei semplici calcoli ci ricaviamo i due momenti (M) facendo la moltiplicazione tra la (F) e la<br />
(d).<br />
- Si sommano le due forze (F) per verificare che esse corrispondano al valore letto sul dinamometro<br />
(che non è altro che l’equilibrante [E])<br />
Qui si concludono le fasi che bisogna effettuare per l’esperimento. E’ meglio, rifare l’esperimento<br />
almeno 4 volte per verificare con meno errori che il M 1 e il M 2 sono equivalenti.<br />
Raccolta dati:<br />
N° F 1 F 2 d 1 d 2 F 1 *d 1 F 2 *d 2 M 1 M 2 E F 1 +F 2<br />
/ N N M M N*m N*m N*m N*m N N<br />
1 0.39 0.78 0.250 0.<strong>12</strong>5 0.098 0.098 0.098 0.098 1.18 1.17<br />
2 0.10 1.08 0.110 0.010 0.011 0.011 0.011 0.011 1.18 1.18<br />
3 0.20 0.29 0.250 0.170 0.050 0.08 0.050 0.080 0.50 0.49<br />
4 0.59 0.98 0.240 0.145 0.142 0.142 0.142 0.142 1.56 1.57<br />
Formule<br />
Vedi tabella<br />
Calcoli<br />
M 1 =<br />
0.39*0.250=<br />
=0.098<br />
M 2 =<br />
0.98*0.145 =<br />
=0.142<br />
Grafici: /<br />
Conclusioni: guardando i dati, si può notare che solo nel 3 o caso M 1 e M 2 sono diversi, negli altri<br />
casi sono sempre equivalenti.<br />
Questo significa che l’esperimento è riuscito correttamente perché si è confermata la legge che<br />
afferma che M 1 deve coincidere con M 2 ; se non c’è questa condizione, significa che il corpo non sta<br />
in equilibrio e quindi bisognava, nell’esperimento, posizionare più correttamente le porta – pesi.