Taratura di una molla

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
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Data:	08.11.2001
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Taratura di una molla
Scopo: osservare come si comporta una molla elicoidale soggetta a trazione.
Teoria: Legge di Hook: Δl = F x K K = Δl / F
La deformazione di un corpo è direttamente proporzionale alla forza su di essa esercitata e
alla costante elastica caratteristica del corpo stesso.

Strumenti: 2 molle elicoidali; uno stativo; una scala graduata (sensibilità: ± 0,01m); un peso da 25gp; 4 pesi da 10gp.
Schema dell’esperimento:

Stativo Scala graduata
con la molla elicoidale

Esecuzione e dati: andremo a rilevare il valore dell’indice sull’asta graduata che sarà il valore iniziale. Successivamente appenderemo dei pesi (1 da 25gp e 4 da 10gp) e registreremo gli allungamenti. Dopodiché toglieremo uno alla volta i pesi per verificare i risultati.
Se si registrano gli stessi valori significa che le misure rientrano nell’errore sperimentale.
Tabella dei valori con la molla N°1
N
l 0
l
Δl
P
K
Δl1
l’0
mm
mm
mm
gp
mm / gp
mm
mm
1
165 ± 1
240 ± 1
75 ± 2
25
3,00 ± 0,08
76 ± 2
165 ± 1
2
165 ± 1
271 ± 1
106 ± 2
35
3,03 ± 0,06
106 ± 2
165 ± 1
3
165 ± 1
303 ± 1
138 ± 2
45
3,07 ± 0,05
137 ± 2
165 ± 1
4
165 ± 1
332 ± 1
167 ± 2
55
3,04 ± 0,04
167 ± 2
165 ± 1
5
165 ± 1
364 ± 1
199 ± 2
65
3,06 ± 0,03
199 ± 2
165 ± 1

Tabella dei valori con la molla N°2
N
l0
l
Δl
P
K
Δl1
l’0
mm
mm
mm
gp
mm / gp
mm
mm
1
138 ± 1
164 ± 1
26 ± 2
25
1,04 ± 0,08
26 ± 2
138 ± 1
2
138 ± 1
174 ± 1
36 ± 2
35
1,03 ± 0,06
36 ± 2
138 ± 1
3
138 ± 1
184 ± 1
46 ± 2
45
1,02 ± 0,05
46 ± 2
138 ± 1
4
138 ± 1
194 ± 1
56 ± 2
55
1,02 ± 0,06
56 ± 2
138 ± 1
5
138 ± 1
204 ± 1
66 ± 2
65
1,02 ± 0,03
66 ± 2
138 ± 1
Elaborazione dati:
Tabella N°1
Δl = l – l0
1: Δl = l – l0 = 240 ± 1 – 165 ± 1 = 75 ± 2 mm
2: Δl = l – l0 = 271 ± 1 – 165 ± 1 = 106 ± 2 mm
3: Δl = l – l0 = 303 ± 1 – 165 ± 1 = 138 ± 2 mm
4: Δl = l – l0 = 332 ± 1 – 165 ± 1 = 167 ± 2 mm
5: Δl = l – l0 = 364 ± 1 – 165 ± 1 = 199 ± 2 mm
K = Δl
F
1: 75 mm : 25 gp = 3 ± 0,08 mm/gp
2: 106 mm : 35 gp = 3,03 ± 0,06 mm/gp
3: 138 mm : 45 gp = 3,07 ± 0,05 mm/gp
4: 167 mm : 55 gp = 3,04 ± 0,04 mm/gp

5: 199 mm : 65 gp = 3,06 ± 0,03 mm/gp
Tabella N°2
Δl = l – l0
1: Δl = l – l0 = 164 ± 1 – 138 ± 1 = 26 ± 2 mm
2: Δl = l – l0 = 174 ± 1 – 138 ± 1 = 36 ± 2 mm
3: Δl = l – l0 = 184 ± 1 – 138 ± 1 = 46 ± 2 mm
4: Δl = l – l0 = 194 ± 1 – 138 ± 1 = 56 ± 2 mm
5: Δl = l – l0 = 204 ± 1 – 138 ± 1 = 66 ± 2 mm
K = Δl
F
1: 26 mm : 25 gp = 1,04 ± 0,08 mm/gp
2: 36 mm : 35 gp = 1,03 ± 0,06 mm/gp
3: 46 mm : 45 gp = 1,02 ± 0,05 mm/gp
4: 56 mm : 55 gp = 1,02 ± 0,06 mm/gp
5: 66 mm : 65 gp = 1,02 ± 0,03 mm/gp
Calcolo degli errori:
Errore Assoluto (Eass)
Eass Δl = Er l + Er l0
Tabelle N° 1 e 2
1: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
2: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
3: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
4: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
5: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
Eass K = Er l + Er l0
x K
Δl
Tabella N° 1
1: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3 mm/gp = ± 0,08 mm/gp
75 mm
2: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3,03 mm/gp = ± 0,06 mm/gp
106 mm
3: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3,07 mm/gp = ± 0,05 mm/gp
138 mm
4: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3,04 mm/gp = ± 0,04 mm/gp
167 mm
5: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3,06 mm/gp = ± 0,03 mm/gp
199 mm
Tabella N° 2
1: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,04 mm/gp = ± 0,08 mm/gp
26 mm
2: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,03 mm/gp = ± 0,06 mm/gp
36 mm
3: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,02 mm/gp = ± 0,05 mm/gp
46 mm
4: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,02 mm/gp = ± 0,06 mm/gp
56 mm
5: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,02 mm/gp = ± 0,03 mm/gp
66 mm
Mappa concettuale:
Versante teorico - concettuale Versante metodico
Concetti: Asserzioni di valore:

K = costante elastica
Asserzioni di conoscenza:
Δl = allungamento
F = forza applicata K = Δl ; Δl = F x K
F
l0 = lunghezza molla
l = lunghezza molla con un peso Elaborazione dati:
Calcolo degli errori, del K e del
Teoria:
Dati rilevati:
Legge di Hook: Δl = F x K
l0 e l
Strumenti:
Due molle elicoidali; uno stativo, una scala graduata; 5 pesi.
Taratura di una molla
Scopo: osservare come si comporta una molla elicoidale soggetta a trazione.
Teoria: Legge di Hook: Δl = F x K K = Δl / F
La deformazione di un corpo è direttamente proporzionale alla forza su di essa esercitata e
alla costante elastica caratteristica del corpo stesso.

Strumenti: 2 molle elicoidali; uno stativo; una scala graduata (sensibilità: ± 0,01m); un peso da 25gp; 4 pesi da 10gp.
Schema dell’esperimento:

Stativo Scala graduata
con la molla elicoidale

Esecuzione e dati: andremo a rilevare il valore dell’indice sull’asta graduata che sarà il valore iniziale. Successivamente appenderemo dei pesi (1 da 25gp e 4 da 10gp) e registreremo gli allungamenti. Dopodiché toglieremo uno alla volta i pesi per verificare i risultati.
Se si registrano gli stessi valori significa che le misure rientrano nell’errore sperimentale.
Tabella dei valori con la molla N°1
N
l 0
l
Δl
P
K
Δl1
l’0
mm
mm
mm
gp
mm / gp
mm
mm
1
165 ± 1
240 ± 1
75 ± 2
25
3,00 ± 0,08
76 ± 2
165 ± 1
2
165 ± 1
271 ± 1
106 ± 2
35
3,03 ± 0,06
106 ± 2
165 ± 1
3
165 ± 1
303 ± 1
138 ± 2
45
3,07 ± 0,05
137 ± 2
165 ± 1
4
165 ± 1
332 ± 1
167 ± 2
55
3,04 ± 0,04
167 ± 2
165 ± 1
5
165 ± 1
364 ± 1
199 ± 2
65
3,06 ± 0,03
199 ± 2
165 ± 1

Tabella dei valori con la molla N°2
N
l0
l
Δl
P
K
Δl1
l’0
mm
mm
mm
gp
mm / gp
mm
mm
1
138 ± 1
164 ± 1
26 ± 2
25
1,04 ± 0,08
26 ± 2
138 ± 1
2
138 ± 1
174 ± 1
36 ± 2
35
1,03 ± 0,06
36 ± 2
138 ± 1
3
138 ± 1
184 ± 1
46 ± 2
45
1,02 ± 0,05
46 ± 2
138 ± 1
4
138 ± 1
194 ± 1
56 ± 2
55
1,02 ± 0,06
56 ± 2
138 ± 1
5
138 ± 1
204 ± 1
66 ± 2
65
1,02 ± 0,03
66 ± 2
138 ± 1
Elaborazione dati:
Tabella N°1
Δl = l – l0
1: Δl = l – l0 = 240 ± 1 – 165 ± 1 = 75 ± 2 mm
2: Δl = l – l0 = 271 ± 1 – 165 ± 1 = 106 ± 2 mm
3: Δl = l – l0 = 303 ± 1 – 165 ± 1 = 138 ± 2 mm
4: Δl = l – l0 = 332 ± 1 – 165 ± 1 = 167 ± 2 mm
5: Δl = l – l0 = 364 ± 1 – 165 ± 1 = 199 ± 2 mm
K = Δl
F
1: 75 mm : 25 gp = 3 ± 0,08 mm/gp
2: 106 mm : 35 gp = 3,03 ± 0,06 mm/gp
3: 138 mm : 45 gp = 3,07 ± 0,05 mm/gp
4: 167 mm : 55 gp = 3,04 ± 0,04 mm/gp

5: 199 mm : 65 gp = 3,06 ± 0,03 mm/gp
Tabella N°2
Δl = l – l0
1: Δl = l – l0 = 164 ± 1 – 138 ± 1 = 26 ± 2 mm
2: Δl = l – l0 = 174 ± 1 – 138 ± 1 = 36 ± 2 mm
3: Δl = l – l0 = 184 ± 1 – 138 ± 1 = 46 ± 2 mm
4: Δl = l – l0 = 194 ± 1 – 138 ± 1 = 56 ± 2 mm
5: Δl = l – l0 = 204 ± 1 – 138 ± 1 = 66 ± 2 mm
K = Δl
F
1: 26 mm : 25 gp = 1,04 ± 0,08 mm/gp
2: 36 mm : 35 gp = 1,03 ± 0,06 mm/gp
3: 46 mm : 45 gp = 1,02 ± 0,05 mm/gp
4: 56 mm : 55 gp = 1,02 ± 0,06 mm/gp
5: 66 mm : 65 gp = 1,02 ± 0,03 mm/gp
Calcolo degli errori:
Errore Assoluto (Eass)
Eass Δl = Er l + Er l0
Tabelle N° 1 e 2
1: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
2: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
3: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
4: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
5: (± 1 mm) + (± 1 mm) = ± 2 mm
Eass K = Er l + Er l0
x K
Δl
Tabella N° 1
1: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3 mm/gp = ± 0,08 mm/gp
75 mm
2: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3,03 mm/gp = ± 0,06 mm/gp
106 mm
3: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3,07 mm/gp = ± 0,05 mm/gp
138 mm
4: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3,04 mm/gp = ± 0,04 mm/gp
167 mm
5: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 3,06 mm/gp = ± 0,03 mm/gp
199 mm
Tabella N° 2
1: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,04 mm/gp = ± 0,08 mm/gp
26 mm
2: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,03 mm/gp = ± 0,06 mm/gp
36 mm
3: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,02 mm/gp = ± 0,05 mm/gp
46 mm
4: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,02 mm/gp = ± 0,06 mm/gp
56 mm
5: (± 1 mm) + (± 1 mm) x 1,02 mm/gp = ± 0,03 mm/gp
66 mm
Mappa concettuale:
Versante teorico - concettuale Versante metodico
Concetti: Asserzioni di valore:

K = costante elastica
Asserzioni di conoscenza:
Δl = allungamento
F = forza applicata K = Δl ; Δl = F x K
F
l0 = lunghezza molla
l = lunghezza molla con un peso Elaborazione dati:
Calcolo degli errori, del K e del
Teoria:
Dati rilevati:
Legge di Hook: Δl = F x K
l0 e l
Strumenti:
Due molle elicoidali; uno stativo, una scala graduata; 5 pesi.