Leva di seconda e terza classe
Lo scopo di questo esperimento è analizzare le leve di seconda e terza classe; in questo caso il fulcro è posizionato a un’estremità dell’asta.
Cosa imparano gli studenti
- Leve di seconda e terza classe
La scienza alla base di questo esperimento
Come primo passo, prima di appendere i pesi alla bilancia, eseguire la cosiddetta “operazione di tara”. Nella teoria generale delle leve, la bilancia è ipoteticamente priva di massa; nella nostra esperienza quotidiana, tuttavia, dobbiamo tenere conto del peso della bilancia stessa e aggiungere un contrappeso per trovare l’equilibrio.
Questa operazione assume un’importanza fondamentale quando è necessario utilizzare bilance a bracci disuguali. La differenza nella lunghezza dei bracci che caratterizza queste bilance, infatti, rende necessaria l’operazione di tara per eseguire correttamente l’esperimento.
La posizione di equilibrio si determina azzerando la risultante della quantità di moto delle forze esterne. Una volta fissato il fulcro della leva, basta misurare le masse e la loro posizione rispetto al fulcro.
Poiché la resistenza si trova tra il fulcro e la forza, questa configurazione costituisce una leva di seconda classe. Se realizzassimo un’altra configurazione, con le posizioni della forza e della resistenza invertite, otterremmo una leva di terza classe.
Il giardiniere usa una carriola per trasportare attrezzi e rifiuti da giardino. Il carico è posizionato al centro della carriola.
Il pescatore cattura il pesce, che diventa il peso all’estremità della leva.
Attrezzatura utilizzata
- Diametro dell'asta 3 x lunghezza 72,5 con cilindro — MEC-040
- Puleggia con gancio — MEC-024
- Asta diam. 10 x lunghezza 127 con gancio — MEC-034
- Corda inelastica in poliestere — MEC-030
- Pesi cilindrici da 50, 25 e 10 g con gancio — MEC-018, MEC-019, MEC-020
- Asta di supporto multifunzione, estremità arrotondate, con fori, lunghezza 35 mm — MEC-050
- Asta forata con leva e coppia di cilindri filettati — MEC-036
Domande per gli studenti
- Qual è la quantità di moto totale della forza all’equilibrio?
- Qual è il significato fisico della sensibilità di una bilancia?
Cosa aspettarsi
Quando un sistema è in equilibrio, la quantità di moto totale è pari a zero. La sensibilità di una bilancia è la differenza minima di peso rilevabile da questo strumento.
Prova a fare questo esperimento in classe
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