Molle 1

Al via l'esperienza di misura di allungamento di una molla e costante elastica.

Nel primo round, misurare 5 allungamenti corrispondenti a 5 masse, e fare un grafico a mano.

Buon allungamento a tutti!

Allungamenti di una molla / 4

Ultima sessione.
Gli alunni hanno riportato la tabella su computer e creato il grafico di interpolazione lineare.
Ho fatto utilizzare loro il Foglio di calcolo messo a disposizione da Google Documenti: sono infatti disponibili sia il grafico di dispersione, sia la funzione di interpolazione lineare (LINEST) che restituisce la pendenza e l'eventuale intercetta con l'asse delle ordinate (devo ancora trovare la funzione più adatta).
Con scadenza di una settimana ho chiesto di scrivere una relazione di 2 facciate, proponendo la seguente traccia.

Link utili: interpretazione dei risultati della funzione Linest

Allungamenti di una molla / 3

Terza sessione: disegnare il grafico sperimentale (su carta), e calcolare graficamente la pendenza.

Ciascun componente del gruppo ha dovuto:

• ricostruire la tabella presa l'altra volta ("prof, ho lasciato il quaderno con i dati in classe, posso andare a prenderli?";
• calcolare i rapporti M/L;
• disegnare un grafico di M in funzione di L dei punti sperimentali (quasi tutti hanno messo incertezza 1mm mentre l'allungamento, essendo derivato, ha almeno 2mm), disegnare le due rette di interpolazione massima e minima, calcolarne graficamente la pendenza (ho dovuto spiegarlo molte molte volte);

Poi mi sono lasciato andare alla creatività :-) : ho detto che il risultato della misura si otteneva facendo la media delle due pendenze calcolate graficamente, e come incertezza la loro semi-dispersione. Sarà giusto? Non volevo ancora ricorrere all'interpolazione lineare di excel.

Prossima volta dovranno confrontare il risultato con R medio +/- dev standard ottenuto dalla tabella.

Allungamenti di una molla / 2

Nella seconda sessione i ragazzi hanno eseguito le misure direttamente.

Obiettivo: riempire la tabella sperimentale con almeno 5 misure, escluso lo zero, e verificare che il rapporto massa/allungamento rimane approssimativamente costante.
Aspetti interessanti:

• non banale per alcuni distinguere tra posizione x (dell'estremo libero della molla), e allungamento L (rispetto alla posizione a riposo): molti confondevano le due grandezze nel calcolare il rapporto con M;
• lo stesso con gli incrementi di massa: inizialmente alcuni rapportvano gli incrementi di massa (sempre uguali) con l'allungamento rispetto alla posizione di riposo: "prof, i conti non tornano!";
• una lettura su un righello va fatta bene e può essere sbagliata anche di un paio di mm, se non ci si imposta bene (ad esempio, se non ci si smuove dallo sgabello...)

cosa non si impara col lab!

Trucchi:

• siccome non avevo ancora le sbarre trasversali, ho usato delle matite.
  Poi ho trovato dal ferramenta uno splendido tondino in alluminio lungo 1 m, diametro 8mm, dal costo di qualche euro, che mi accingo a tagliare con un seghetto da ferro economico;
• è fondamentale partire con la molla già un po' in tensione: infatti se essa tende a stare tutta compressa, non è in condizioni di linearità (almeno, i dati non lo sono :-) )
• sempre dal ferramenta ho trovato delle bellissime rondelle, ottime per incrementi regolari di massa: massa 10 g, diametro interno 0,7 cm circa, ne ho comprate una sessantina. Ed ho preso anche 5 "ganci", usati come porta-massa, che pesano un 20g solo loro, ottimi per tendere inizialmente la molla.

Allungamenti di una molla / 1

Prima puntata della verifica della legge di Hooke.
Ho mostrato ai ragazzi, che prendevano appunti, l'esperienza dalla A alla Z. La prossima volta (in due sessioni) dovranno farcela da soli.

Materiale:

• stativo (cioè base) + barra;
• righello 30cm (si appende da solo!);
• molle (ne ho 12 x 5!!);
• portamasse;
• masse tarate (ne ho 10, tagli da 10g - 20g - 50g) prese dal kit di statica della Pasco

Ho eseguito le misure e riportato in tabella alla lavagna:

• misure dirette: massa m; posizione molla x.
• grandezze derivate: forza applicata F (in gp o mN); allungamento L; rapporto F/L.

Obiettivi:

1. verificare se F/L resta costante;
2. se punti sperimentali su una retta;
3. misura grafica della pendenza della retta

Aspetti migliorabili:

1. le molle a riposo non sono in condizioni di linearità!!! devono essere messe un po' in tensione;
2. anche per la ragione suddetta, conviene avere molte più masse -->>> rondelle pesanti.