LE FORZE AGISCONO INSIEME

Prime indagini sperimentali

Giocando con gli elastici neri di gomma e un anello di metallo ci siamo accorti che:

1.      le forze si possono comporre;

2.      vi sono forze opposte quindi hanno una direzione e un verso;

3.      si applicano in posizioni precise;

4.      hanno diverse intensità.

Abbiamo provato con un carrellino ad applicare le forze dei nostri muscoli.

Sono state legate ad un carrellino due corde,  unite nello stesso anello. Abbiamo osservato che se entrambi le corde vengono tirate nello stesso verso il carrello va dritto, mentre se le corde vengono tirate in due versi opposti il carrello resta  fermo, oppure va verso chi tira di più.

Abbiamo cercato di rappresentare le forze tramite un disegno alla lavagna stabilendo che, per rappresentarle, occorre disegnare delle frecce perché si applicano in un punto e hanno una direzione e un verso. Nel caso sotto,  la direzione è la stessa ma il verso è opposto.

Studiare la composizione delle forze.

Ipotesi

Se due forze agiscono sulla stessa direzione e verso opposto si sottraggono, se nello stesso verso si sommano.
Ma se agiscono secondo i versi indicati nel carrellino 2 ? Proviamo ad utilizzare le forze peso che abbiamo a disposizione nel laboratorio e a farle agire nella stessa posizione  ma in direzioni varie; registriamo la forza somma che chiamiamo risultante usando il dinamometro.

Materiale

Pesetti da l0 g, 25 g, carrucole mobili senza gancio, dinamometro tarato in grammi, alzata di metallo, goniometro, strumenti di misura di lunghezza, carta millimetrata.

Preparare un'apparecchiatura come nell'immagine 1 o 2. Nel caso 2 variare l'intensità delle forze-peso e leggere sul dinamometro l'intensità della forza registrata da esso. Registrare in tabella l'ampiezza dell'angolo delimitato dalle due forze, l'intensità delle due componenti e quella della risultante.

Conclusioni

Dalle rappresentazioni grafiche si nota che la nostra risultante è sempre la diagonale del parallelogramma costruito con le forze componenti.