Come calcolare la forza elastica di una molla

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Difficoltà: media
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Introduzione

Il movimento di un corpo che si muove da un punto ad un altro viene definito come la forza fisica ed elastica. Nelle lezioni di fisica, per spiegare il concetto di questo movimento, si utilizza un oggetto ben definito, cioè la molla. La molla presa come oggetto di riferimento per la spiegazione meccanica della forza elastica è un oggetto conosciuto per la sua tensione elastica, ossia la forza con la quale torna indietro se tirata. La legge che meglio spiega tale forza è quella di Hooke. In questa guida, spiegherò come calcolare la forza elastica di una molla.

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Occorrente

  • Molla
  • Dinamometro
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Sottoporre la molla ad un accorciamento o ad un allungamento

Anzitutto, la molla viene sottoposta a questo tipo di sforzo quando è soggetta ad un accorciamento oppure ad un allungamento. Dimostrazione pratica di tale comportamento è quella in cui prendendo una molla, sia comprimendola che allungandola, si sottopone uno sforzo che è pari alla forza con la quale la molla torna nella posizione di partenza. La legge di Hooke consente di calcolare la forza elastica e sul web è possibile vedere dei tutorial sia relativi alle dimostrazioni pratiche che teoriche di questa legge. La formula di questa teoria consente di dimostrare che un corpo soggetto ad una forza F subisce una deformazione direttamente proporzionale all'intensità della pressione applicata.

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Utilizzare il dinamometro

Oltre a ciò, la pressione applicata è legata alla variazione della lunghezza che si viene a creare ed al tipo di materiale di cui è costituito l'elemento a cui sono legati anche le sue proprietà, la resistenza e la deformazione. Per misurare gli spostamenti elastici viene messo in uso il dinamometro. La parte superiore del dinamometro è ferma e fissa, mentre la parte inferiore garantisce ampia libertà di movimento, quando viene sottoposta alla pressione della spinta. Per comprendere il cambiamento di pressione esercitata e valutare la differenza di allungamento dell'elemento mobile, entra in gioco la legge di Hooke.

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Impiegare gli strumenti adatti per valutare il punto di rottura della molla

In questo caso, raddoppiando la forza esercitata si ottiene il doppio della lunghezza in estensione, stesso discorso triplicandola, fino ad arrivare alla massima estensione oltre il quale, si va a ottenere un punto di rottura, dovuto all'eccesso di allungamento. Questo comportamento induce una modificazione nella molla che perde la capacità di deformarsi e quindi perde interamente le sue proprietà fisiche. Esistono degli strumenti utilizzati per la valutazione del punto di rottura della molla e questi misurano proprio la forza relativa alla legge di Hooke.

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