HomeEsperimenti
Forze parallele
Fisica

Forze parallele

Lo scopo di questo esperimento è analizzare gli effetti dell'applicazione di forze parallele su un oggetto e determinare le condizioni di equilibrio.

20 min
Forze e macchine semplici
forze; risultante; forze parallele

Cosa imparano gli studenti

  • Composizione delle forze parallele

La scienza alla base di questo esperimento

In fisica, una forza è una spinta o una trazione in grado di provocare l’accelerazione di un oggetto dotato di massa. La forza ha sia intensità che direzione, il che la rende una grandezza vettoriale. Secondo la seconda legge di Newton, un oggetto accelera in proporzione alla forza risultante che agisce su di esso e in proporzione inversa alla sua massa. Una formulazione equivalente afferma che la forza risultante su un oggetto è pari al tasso di variazione della quantità di moto che esso subisce. Le forze che agiscono su oggetti tridimensionali possono anche indurli a ruotare o deformarsi, oppure determinare una variazione di pressione. La tendenza di una forza a provocare una rotazione attorno a un asse è definita coppia. La deformazione e la pressione sono il risultato delle sollecitazioni interne all’oggetto.

Fin dall’antichità, gli scienziati hanno utilizzato il concetto di forza nello studio degli oggetti fermi e in movimento. Questi studi culminarono con le descrizioni fornite dal filosofo Archimede, nel III secolo a.C., sul funzionamento delle macchine semplici. Le leggi stabilite da Archimede sull’interazione delle forze nelle macchine semplici fanno ancora parte della fisica moderna. Le precedenti descrizioni delle forze fornite da Aristotele contenevano errori di fondo, che non sarebbero stati risolti fino al XVII secolo, quando Isaac Newton descrisse correttamente il comportamento delle forze. Le descrizioni newtoniane delle forze rimasero immutate per quasi trecento anni.

Attrezzatura utilizzata

  • Leva, asta forata, con coppia di cilindri filettati (peso: circa 18 g ciascuno) — 4114.13
  • Testa da boss in PVC — 5401.22
  • Masse cilindriche con gancio (50, 25, 10 g) — 4111.08-10-12
  • Pulegge con gancio — 4112.10
  • "S" a gancio, lunghezza 30 mm — 4113.35
  • Asta con gancio, diametro 10 mm, lunghezza 127 mm — 4113.53
  • Corda in poliestere non elastica, diametro 0,8 mm, lunghezza 10 m — 4113.20
  • Asta con gambo filettato M3, diametro 8 mm, lunghezza 70 mm — 4861.10-021

Sostanze chimiche e reagenti

Note sulla sicurezza

Domande per gli studenti

  • Qual è la ragione alla base dell'equilibrio della nostra asta? In base a quale principio si ottiene?

Cosa aspettarsi

Di seguito è riportata una serie di possibili valori sperimentali, tra le tante altre opzioni plausibili.

Smaltimento

Prova a fare questo esperimento in classe

Questo esperimento fa parte dell’ATP “ Mobile Lab ” — un laboratorio autonomo che trasforma una normale aula in un vero e proprio laboratorio scientifico, con oltre 200 esperimenti di fisica, chimica, biologia, robotica e ingegneria. “ Gali ”, il tutor basato sull’intelligenza artificiale integrato in ATP Connect, guida gli studenti in ogni fase e risponde alle loro domande direttamente al banco di lavoro.

Vedi il Mobile LabContatta il nostro team