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fisica:esperienze:equilibrio_di_momenti

LAB2GO Scienza

Equilibrio di momenti

Descrizione

Il momento di una forza è la grandezza fisica (di natura vettoriale) espressa dall'equazione:

$\overrightarrow{M}=\overrightarrow{F}\times\overrightarrow{b}$

dove $\overrightarrow{F}$ è la forza a cui il corpo è soggetto e $\overrightarrow{b}$ è il braccio della forza, cioè la distanza tra il punto di applicazione della forza stessa e il fulcro.

Per ottenere la condizione di equilibrio di un corpo rispetto alle rotazioni, è necessario che i momenti delle forze a cui è soggetto un corpo si annullino.

Un esperimento volto a dimostrare l'equilibrio dei momenti e l'effetto del momento angolare può essere realizzato con un'asta vincolata al centro, modificando la distanza dei pesi dal punto di rotazione (perno).

Equilibrio di un'asta vincolata al centro

Descrizione

L'asta forata è in equilibrio rispetto alle rotazioni se la somma dei momenti delle forze applicate è nulla. Se l'asta è sospesa tramite l'apposita vite fissata con il morsetto nel foro centrale, il modulo del momento $M_1$ della forza peso $P_1$ applicata a destra della vite a distanza $b_1$ da essa deve essere uguale al modulo del momento $M_2$ della forza peso $P_2$ applicata a sinistra della vite a distanza $b_2$ da essa.

Richiami teorici

$P_1\cdot b_1=P_2\cdot b_2$

Scopo

Ricavare la relazione esistente fra forza applicata e la sua distanza dall'asse di rotazione per mantenere in equilibrio un'asta vincolata al suo centro.

Svolgimento

Prendiamo l'asta forata e mettiamola sul perno in posizione centrale, in modo da trovare la situazione di equilibrio. A questo punto, poniamo un peso sull'asta tramite l'apposito gancio. Vedremo che si creerà uno squilibrio. Per tornare alla situazione di equilibrio si dovrà controbilanciare in modo che la somma dei momenti torni uguale a zero.

Strumenti

Strumenti necessari Descrizione
Asta rigida
Asta di metallo
Morsa da tavolo
Carrucola

Materiali

Materiali necessari
Piattello porta pesi
Masse

Sitografia

Schede didattiche

fisica/esperienze/equilibrio_di_momenti.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)