Misurazione della costante elastica di una molla

Laboratorio di Scienze Sperimentali
Esperienza 19
Somma di forze
Scopo
Vogliamo verificare che la somma delle tre forze esercitate dai dinamometri disposti come in figura uno dia zero entro
gli errori di misura.
Apparato Strumentale
Dinamometro1
Risoluzione
: 0.1N
Portata
: 3.0N
Dinamometro2
Risoluzione
: 0.1N
Portata
: 1.5N
Dinamometro3
Risoluzione
: 0.2N
Portata
: 5.0N
Descrizione dell’esperienza
Dopo avere disposto i dinamometri come rappresentato in figura 1 abbiamo provato a sommare le forze graficamente.
Abbiamo utilizzando la regola del parallelogrammo per vedere se la somma delle tre forze esercitate dai dinamometri
dava zero entro gli errori di misura.
Misure
Abbiamo deciso di schematizzare in una tabella le forze impresse dai dinamometri.
dinamometro
1(F1)
2(F2)
3(F3)
Fp(N)
0,5
0,5
0,8
δFp(N)
0,1
0,1
0,2
Fp
:
forza peso
δFp
:
incertezza assoluta Fp
Analisi delle misure
Ora verificheremo che la somma di F1,F2,F3 dia zero entro gli errori di misura, sommeremo le
forze secondo il principio dell’ algebra dei vettori usando il metodo del parallelogrammo.
F1+F2+F3=0
Come incertezza assoluta della somma delle tre forze utilizzeremo il doppio della somma delle incertezze assolute delle
forze prese in considerazione.
δ (F1+F2+F3)=2(δF1+δF2+δF3)
Nei disegni che seguiranno 1N è rappresentato come un vettore lungo 10 cm
Somma di (F1;F2;F3) mediante la regola del parallelogrammo
1
Laboratorio di Scienze Sperimentali
Metodo 1
F5=F1+F2
F5=9,5 cm
→
0,9 N
F3=8,0 cm
→
0,8 N
F5+F3=1,5 cm
(F1+F2)+F3=(0,15±0.8)N
2
Esperienza 19
Laboratorio di Scienze Sperimentali
Metodo 2
F5(2)=F1+F3
F5(2)=4,2 cm →
0,4 N
F2=5 cm
→
0.5 N
F5(2)+F2=0.8 cm
(F1+F3)+F2=(0,08 ±0.8)N
3
Esperienza 19
Laboratorio di Scienze Sperimentali
Metodo 3
F5(3)=F2+F3
F5(3)=4 cm →
0,4 N
F1=5 cm
→
0,8 N
F5(3)+F1=1 cm
(F2+F3)+F1=(0,1 ±0.8)N
Conclusioni
Utilizzando la regola del parallelogrammo la somma di (F1;F2;F3) risulta 0 entro gli errori di misura.
4
Esperienza 19