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La classe I G
presenta
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Robert Hooke nacque nella cittadina di Freshwater, nell'Isola di
Wight, da una famiglia di medie condizioni. Sin da bambino mostrò
un'eccezionale attitudine per la pittura e la meccanica, ma la salute
malferma gli impedì spesso di dedicarsi allo studio. Nel 1648, dopo la
morte del padre, si trasferì a Londra. Dal 1653 frequentò l'Università di
Oxford e dal 1657 fu assunto da Robert Boyle come assistente personale.
Suo il merito di aver anticipato alcune delle principali invenzioni e
scoperte dell'epoca, anche se non gli riuscì di portarne a termine molte.
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Nel novembre del 1662 ebbe un impiego presso la Royal Society come
curatore degli esperimenti, una nuova figura professionale, creata per
lui, che fece di Hooke il primo scienziato pagato al solo scopo di
svolgere ricerche. Tra i compiti previsti dal contratto di assunzione vi
era quello di ideare e preparare, per ogni riunione della Royal Society,
tre o quattro nuovi esperimenti da mostrare ai soci. Dal 1665 Hooke
divenne anche professore di geometria al Gresham College.
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Negli anni successivi Hooke affiancò al lavoro sperimentale svolto per
la Royal Society un'intensa attività di teorico, architetto e inventore.
Dopo il grande incendio di Londra fu impegnato nella ricostruzione
della città. Dal 1677 svolse anche il compito di segretario della Royal
Society. Gli ultimi anni furono segnati dal disaccordo con Newton, che
provocò il suo crescente isolamento nell'ambiente scientifico.
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La legge di Hooke descrive il comportamento di una molla sottoposta
ad una forza esterna.
 In formula:
F = K . ΔL
dove F rappresenta la forza esterna applicata e ΔL l’allungamento subito
dalla molla.
Il coefficiente di proporzionalità K viene chiamato costante elastica
della molla e dipende dalle caratteristiche geometriche e dal materiale
di cui è costituita.
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OBIETTIVI DELLA PROVA
 verificare la diretta proporzionalità tra forza applicata ed
allungamento;
 determinare la costante elastica della molla;
 posizionare nel grafico forza-allungamento i punti sperimentali;
 tracciare la retta rappresentativa della legge di Hooke.
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Materiale occorrente:
 Supporto metallico
 Asta millimetrata provvista di cursori
 Pesi
 Portapesi
 Dinamometro
 Molla
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DESCRIZIONE
DELLA PROVA
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FASE
1
Misuriamo L 0 , lunghezza a riposo della molla ( 12,1 cm ).
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FASE
2
Verifichiamo con il dinamometro il valore del primo pesetto F:
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Tale pesetto, agganciato alla molla, ne provoca l’allungamento.
Misuriamo quindi la nuova lunghezza L della molla :
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L’allungamento subito dalla molla per effetto del pesetto F sarà:
ΔL = L - L0
Ripetiamo l’operazione aggiungendo via via altri pesetti
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Otteniamo la seguente tabella:
N
prova
m
(grammi)
m
(Kg)
F = m 9,81
(N)
L
(m)
∆l = L-L0
(m)
K = F/∆l
( N/m)
1
10
0,010
0,098
0,148
0,029
3,38
2
20
0,020
0,196
0,176
0,060
3,27
3
30
0,030
0,294
0,211
0,083
3,54
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Riportiamo i punti su un piano cartesiano ortogonale:
∆l= L-L0 (m)
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
∆l= L-L0 (m)
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
Tale diagramma risulta, come ci aspettavamo, pressoché rettilineo,
confermando perciò la diretta proporzionalità tra peso applicato e
allungamento prodotto.
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La costante elastica della molla , nel nostro caso, risulta essere:

K = 3.40 N/m
Il significato fisico di K=3.40 N/m è il seguente:
per allungare la molla di 1 m è necessaria una forza
di 3.40 N.
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La costante elastica è una proprietà di una determinata molla che ci dice
quanto essa è rigida.
 Se K è piccolo, la molla è facile da deformare. Se k è grande, per
ottenere la stessa deformazione bisognerà esercitare una forza
maggiore.
 Se, infine, deformiamo la molla in maniera eccessiva, essa perde del
tutto le sue proprietà elastiche ed in questo caso la legge che descrive il
suo comportamento è molto più complessa della semplice legge di
proporzionalità di Hooke.
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