sparta95 ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 1 decennio fa

Energia Meccanica. Conservazione ! Help !?

Ragazzi.. In classe abbiamo fatto un esperienza di fisica. Abbiamo legato dei pesetti ad una molla.. e li abbiamo lasciati cadere. la molla andava su e giu perchè era collegata ad uno stativo. quando la molla cadeva andava a finire proprio a pelo con uno sgabello precedentemente regolato. Io non ho capito lo scopo di quest'esperienza. cosa dovevamo misurare? cosa dovevamo notare e capire?

Spiegatemi un po terra a terra che poi scrivo io :D

Grazie mille

1 risposta

Classificazione
  • Quasar
    Lv 7
    1 decennio fa
    Risposta preferita

    In un discorso puramente teorico (ossia, in un esperimento in cui si trascurano tutte le forze spurie: d' attrito nel mezzo in cui si svolge e sulle cerniere di collegamento, d' ondeggiamento laterale del tensore (molla), uso di una molla il cui coefficiente di elasticità è omogeneo in tutti i suoi stati, ecc...) l' esperimento simula il c.d. "moto armonico". Mette in rilievo le caratteristiche ripetitive del moto ed i suoi parametri:

    T, periodo d' oscillazione espresso in secondi, che si completa quando il sistema riacquista le stesse caratteristiche. E' praticamente il tempo che impiega il peso a effettuare due escursioni, una verso il basso e l'altra verso l' alto fino a tornare al punto esatto di partenza.

    f, frequenza dell'oscillazione espressa in cicli/secondo = Hz che vale 1/T

    A, ampiezza massima dell'oscillazione data dall'estensione massima della molla espressa in metri, direttamente proporzionale all' energia elastica immagazzinata nella molla in tensione.

    Mette in evidenza il principio di conservazione dell'energia. Nell' istante zero, inizio del moto, quando il peso è nella parte superiore dell' escursione che compirà, la sua energia potenziale, rispetto ad un riferimento, è massima. Durante l'escursione questa energia si trasforma parte in energia cinetica, parte in energia elastica che viene, man mano che il moto procede, immagazzinata nella molla, tendendola.

    Ad un quarto del ciclo, nell' istante 1/4T, l'energia cinetica è massima (il verso del vettore velocità è diretto in basso), poi il peso comincia a rallentare per la reazione della molla fino a giungere alla fine dell' escursione nell' istante 1/2T in cui la sua energia cinetica è minima come minima è anche la sua energia potenziale (il peso si ferma e tende a invertire il moto). Dov' è andata a finire l 'energia potenziale che il peso aveva inizialmente? E' tutta immagazzinata nella molla, che raggiunge in questo istante l' estensione e l' energia elastica massime. Tale energia elastica viene ora restituita al peso che acquista velocità (in senso inverso) iniziando a riacquistare anche energia potenziale. L' energia cinetica aumenta fino ad un massimo negativo (il verso del vettore velocità è diretto in alto) nell' istante 3/4T, poi comincia a diminuire mentre l' energia potenziale continua ad aumentare fino al massimo primevo dell' inizio dell'esperimento nell' istante 4/4T (un periodo completo). In questo istante l' energia immagazzinata nella molla tende a zero (ammesso che non sia avvenuta una compressione).

    Il ciclo si ripete (teoricamente) all' infinito e la quantità d' energia rimane inalterata nel sistema, cambiando solo forma, da potenziale in cinetica e in reazione elastica.

    L' esperimento ha una grande affinità con il moto oscillatorio del pendolo.

    Probabilmente non sono stato del tutto esaustivo, ci sarebbero molte altre cose da dire, ma spero di averti fatto capire il significato dell' esperimento.

    Ciao.

    -

Altre domande? Fai una domanda e ottieni le risposte che cerchi.