equilibrio delle forze


Obiettivo: dimostrare sperimentalmente che se su un sistema agiscono alcune forze e il sistema è in equilibrio, allora la somma vettoriale delle forze agenti è zero.

 

 Materiali usati:

  • Filo con tre capi e nodo centrale
  • Tre morsetti da banco

 

Strumenti usati:

  • tre dinamometri di  portata 1,00N e sensibilità 0,01N
  • goniometro sensibilità 1 °

Schema dell'apparato sperimentale:

abbiamo fissato i tre morsetti in posizione casuale. quindi abbiamo agganciato i dinamometri rispettivamente ai tre capi dei fili e ai tre morsetti e quindi abbiamo visto che i dinamometri erano in tensione e quindi ciascuno misura la forza con cui viene teso il relativo filo.

 

La nostra ipotesi è che poiché il sistema è in equilibrio, allora la somma vettoriale delle tre forze sia zero.

Per fare ciò misureremo le tre forze (l'intensità della forza con il dinamometro e la sua direzione con il goniometro)

 


Misure effettuate:

F1 = ( 0,38N; 0°)

F2 = ( 0,49N; 102°)

F3 = ( 0,57N; 240°)

 

e adottiamo la seguente scala di rappresentazione:  1cm : 0,1N

(cioè significa che moltiplicheremo l'intensità di ciascuna forza per 10 per avere la sua misura in cm)


Risoluzione grafica:

  1. disegniamo le tre forze 
  2. con la regola del parallelogramma o con il metodo del compasso eseguiamo la somma  F2+F3
  3. troviamo come risultato  il vettore disegnato in giallo che vediamo che è proprio l'opposto di F1
  4. allora (F2+F3) + F1 = 0

Quindi abbiamo visto che

se il sistema è in equilibrio possiamo dire che la somma di tutte le forze che agiscono su di esso vale zero


ESERCIZIO: 

provate a verificare se queste tre forze danno una situazione di equilibrio, cioè provate a vedere se la loro somma vettoriale è zero

(sono i dati sperimentali della stessa esperienza fatta da altri studenti)


1ASS, 28 gennaio 2016