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[Risolto] MOLLE FISICA

  

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6.2 In un esperimento di laboratorio si vuole verificare se la costante elastica di una molla è quella fornita dal
produttore, cioè pari a 5 N/m.
Per farlo si misura la lunghezza l0 della molla a riposo e la si dispone poi in verticale fissandola ad un estremo.
All’altro estremo viene appesa una massa m misurata in precedenza e, dopo aver atteso che la molla raggiunga
un nuovo equilibrio (statico), si misura la sua lunghezza finale l . Tutti i valori misurati sono riportati in tabella.
m [ g ] 70.05 71 69.54 70.5 69.02 70.63 70.24 70.1 69.96 70.8
l0 [cm] 5.7  5.6 5.8 5.7 5.8 5.5 5.7 5.7 5.6 5.9
l [cm] 21.0 21.1 21.1 21.05 21.15 21.1 20.9 21.1 21.2 21.0
a) È possibile ottenere una misura di k da questi valori? con quale errore associato?
b) La misura ottenuta è compatibile con quella del produttore? Se no, spiega perché.
c) Se un secondo gruppo di ricerca ottiene una misura pari a (4.90 ± 0.22 ) N/m con un altro metodo di
misurazione, la loro misura è compatibile con il valore fornito dal costruttore? Sono quindi stati più
precisi nella misura?

[ a) (4.46 ± 0.18) N/m ]

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Nel momento in cui la molla si trova in equilibrio statico, la forza peso è uguale in modulo alla forza elastica:

$ k x = m g $

dunque possiamo calcolare la costante elastica come:

$ k = \frac{mg}{x} = \frac{mg}{l-l_0}$

Calcoliamo dunque le costanti elastiche a partire dai vari dati forniti (trasformando i grammi in kg e le lunghezze in m). Riporto i vari risultati:

4,49

4,49

4,46

4,51

4,41

4,44

4,53

4,47

4,40

4,60

Calcoliamo il valore medio:

$k=4.48 N/m$

(Verifica l'esattezza dei dati forniti in traccia, perché il risultato non coincide con quello da te scritto... il procedimento comunque è questo)

Possiamo calcolare l'errore come semidispersione:

$ err = \frac{k_{max}-k_{min}}{2} = \frac{4.60-4.40}/2 = 0.10$

Dunque una misura di k è $4.48 N/m \pm 0.10 N/m$, che non è compatibile con la misura fornita dal produttore.

La misura fornita dal secondo gruppo è invece compatibile con quella del produttore, dato che 5N/m si trova all'interno dell'intervallo di confidenza (4.90\pm 0.22).

Non sono stati però più precisi perché l'incertezza da loro ottenuta è maggiore di quella ottenuta da noi (0.10)

 

Noemi 

 

@n_f grazieeee



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