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Introduzione al concetto di forza II: Scheda studente 3
L’azione e la
reazione
1. Aggancia tra loro due dinamometri A e
B come mostrato in figura; tieni fisso A ed agisci su B .
Tira B con una mano più o meno intensamente, a strappo o con
continuità.
Cosa ti aspetti che segneranno i due dinamometri?
Verifica le tue previsioni.
2. Lascia libero il dinamometro A e
ripeti tutte le prove, agendo solo su B; i sensori saranno entrambi in
movimento.
Cosa ti aspetti che segneranno i due dinamometri?
Verifica le tue previsioni.
Interazione per attrito
3. Se cerchi di far scivolare il palmo
aperto della mano su una superficie di gomma, la sensazione provata
dalla tua mano, che ora possiamo chiamare forza, è dovuta
alla reazione della superficie su cui tu stai agendo applicando una
forza.
Cosa puoi dire sulle direzioni e sui versi di queste due forze ?
Fai una previsione sulle loro intensità.
4. Tieni tra le mani due blocchi come in
figura e, tenendoli a contatto, cerca di farli quasi scivolare
orizzontalmente l’uno rispetto all’altro. Senti su
entrambe le mani che una forza si oppone allo scivolamento. Se, a
parità di tutte le altre condizioni, provi a variare la
rugosità delle superfici a contatto la tua sensazione cambia
intensità fino quasi ad annullarsi per superfici ben
lubrificate. Scegli per questo esperimento delle superfici molto scabre.
Oltre alla forza applicata dalla tua mano :
- agisce una forza sul blocco A? dove
è applicata?
- da quale interazione deriva?
- quali sono la sua direzione e il suo
verso?
- agisce una forza sul blocco B ? dove
è applicata?
- da quale interazione deriva?
- quali sono la sua direzione e il suo
verso?
5. Anche nell’interazione tra i
due blocchi puoi individuare due forze che agiscono in coppia.
Cerchiamo di misurare l’intensità di queste forze
usando, al posto delle mani, due misuratori di forza. Ripetiamo
l’esperimento del quasi scivolamento con il sistema dei due
blocchi poggiato sul tavolo. Per potere assumere, almeno in prima
approssimazione, che l’unica azione che si oppone allo
scivolamento di A sia dovuta al blocco B, isoliamo A
dall’interazione per attrito con il tavolo su cui sta
poggiato, frapponendo (al posto del lubrificante) un carrello con ruote
a bassissimo attrito.
Cosa prevedi sulla intensità delle forze FA e FB misurate
dai due dinamometri?
Dopo aver eseguito l’esperimento cosa puoi affermare sulla
intensità, direzione e verso di FA e di FB?
Disegna il diagramma delle forze.
Interazione Magnetica
6. Fissa sui carrelli due magneti che si
respingono (o si attirano) come nella figura che segue e cerca di
avvicinarli (o di staccarli).
Cosa prevedi sulla intensità delle forze FA e FB misurate
dai due dinamometri?
Dopo aver eseguito l’esperimento cosa puoi affermare sulla
intensità direzione e verso di FA e di FB?
Punta l’attenzione sul sistema complesso formato dai
dinamometri, dai carrelli e dai magneti.
Considera ogni carrello come un tutt’uno con il magnete
rigidamente fissato ad esso. In quali punti del sistema puoi
individuare interazioni tra le parti ?
Disegna un diagramma delle forze, mettendo in evidenza le forze
applicate ad ogni componente del sistema.
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