Classe terza, secondaria di secondo gradoPercorso edumaterial
Che cosa imparerai
- Ricavare parametri da dati corretti per lo zero.
- Collegare lavoro e variazione di energia senza confondere i grafici.
Prima di iniziare
- Leggi di Newton
- Energia cinetica
- Unità SI
Una misura interroga un modello
Una formula permette una previsione solo dopo che le sue grandezze sono state definite. Per una molla x è l’allungamento rispetto al riposo; per il lavoro serve lo spostamento lungo la componente della forza. Scrivere numeri senza questi riferimenti può dare unità apparentemente corrette e una risposta fisicamente sbagliata. Le prove di questa lezione usano dati didattici dichiarati; non richiedono di misurare una figura.
Lo zero e il parametro
Se una molla è lunga 16 cm senza carico e 20 cm con 8 N, x è 0,04 m e k è 200 N/m. Un sensore che legge 0,5 N senza carico presenta un offset: la forza associata alla deformazione va ottenuta sottraendo quel valore, se l’offset è stabile. La correzione non elimina eventuali errori di taratura o isteresi. Più punti consentono di verificare se lo stesso rapporto descrive tutto l’intervallo.
Previsione e scarto
Una previsione controllabile
Due assi, due domande
L’area sotto F(x) è un lavoro in N m, equivalente a joule. L’area sotto F(t) è un impulso in N s. Un andamento triangolare può comparire in entrambi, ma il significato dipende dall’asse orizzontale. Nel primo caso l’area collega la risultante a ΔK; nel secondo collega la risultante a Δp. Non si sostituiscono secondi e metri perché il disegno ha la stessa forma.
La risultante conta
Area e pendenza
Prova subito
Un sensore legge 1 N senza carico e 7 N con allungamento di 3 cm. L’offset è stabile. Ricava k e spiega quale valore correggi.
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: 200 N/m; sottraggo 1 N dalla lettura caricata.
La forza elastica è 6 N e x = 0,03 m; k = 200 N/m. Criterio: riferimento e sottrazione espliciti.
Una molla ha k = 100 N/m da 1 a 4 cm. A 6 cm si misurano 4,8 N con incertezza 0,1 N. Valuta la previsione e indica una verifica.
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: Il modello prevede 6 N; lo scarto di 1,2 N richiede verifica di strumento e campo elastico.
Criterio: calcolo, confronto con incertezza e almeno un controllo pertinente; non attribuire una causa unica.
Una risultante cresce linearmente da 2 a 10 N su 3 m. Un corpo ha Ki = 7 J. Ricava Kf e spiega il valore di forza utilizzato.
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: 25 J, usando la forza media di 6 N.
W = (2 + 10) × 3 / 2 = 18 J; Kf = 7 + 18.
Una risultante triangolare da 0 a 8 N agisce per 2 s. Perché non basta a calcolare il lavoro? Quale quantità permette invece di trovare?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: Manca lo spostamento; l’area dà impulso di 8 N s.
Criterio: distinguere gli assi e le unità, non chiamare 8 joule l’area temporale.
Allineamento curricolare e fonti
- Secondo biennio del liceo scientifico ordinario; collocazione annuale editoriale, copertura parziale. · DM 211/2010 · Allegato F · Liceo scientifico ordinario · parte 1
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