Legge di Hooke e moto armonico semplice

1. Misurare la costante della molla e l'energia potenziale di una molla e confermare la relazione tra la massa e il periodo oscillatorio T.

1. Ottenere una molla con una costante di molla nota, un supporto a cui fissare la molla, almeno 5 pesi di varie masse che possono essere attaccati alla molla, un bastone metro e un cronometro.
2. Fissare il supporto a una solida base e fissare la molla al supporto. Assicurati che ci sia abbastanza spazio sotto la molla perché si allunghi senza colpire il tavolo o il terreno.
3. Per ciascuna delle masse, calcolare la forza esercitata sulla molla dalla forza gravitazionale terrestre (F = mg). Inizia con il peso meno massiccio. Registrare questi valori nella Tabella 1.
4. Misurare quanto è alta sopra la superficie del tavolo la molla mentre si trova nella sua posizione non tesa.
5. Fissare il peso meno massiccio alla molla e misurare lo spostamento Δy1 (vedere Figura 1). Registrare questo spostamento nella Tabella 1.
6. Con il peso attaccato, aumentare leggermente il peso prima di rilasciarlo. Osserva il movimento oscillatorio. Misurare il periodo T con un cronometro. Per una misurazione più accurata, registrare il tempo per più periodi e dividere quel tempo per il numero di periodi osservati. Fallo più volte e registra il tempo medio misurato per il periodo T nella Tabella 1.
7. Ripeti i passaggi 1,5-1,6 per tutte le masse, in ordine di massa crescente.
8. Calcola l'energia potenziale della molla per ciascuna delle diverse masse e registrale nella Tabella 1.
9. Traccia la forza F in funzione dello spostamento Δy. Secondo l'equazione 1, questo dovrebbe essere lineare. Adatta una pendenza alla linea. Questa pendenza corrisponderà alla costante di molla k. Confrontare il valore misurato con il valore noto della molla.
10. Usando la costante di molla nota e l'equazione 5, calcola quale dovrebbe essere il periodo T di oscillazione per ciascuna delle masse; segnalarli nella tabella 1. Confrontali con la T che è stata misurata con un cronometro nel passaggio 1.6.

Figura 1: Oscillazione di Srping,