La forza elastica è la forza che si oppone alla contrazione o all'allungamento di una molla.
Questa forza dipende da quanto la molla si allarga o si restringe (indicato con $Δx$) e dipende anche dalla costante elastica.
$F=-kΔx$
La costante elastica indica quanta forza ci vuole per far variare la lunghezza della molla di 1 metro, dipende dal tipo di molla e si misura in N/m (newton su metro).
Il meno indica il verso della forza, che è opposta alla forza esterna che fa allungare o contrarre la molla.
Se le due forze sono in equilibrio, allora la forza esterna diventa uguale e contraria alla forza elastica.
- Esercizio 1 (molla orizzontale)
Una forza di 30N fa allungare una molla di 0,5 metri. Calcola la costante elastica della molla.
- Esercizio 2 (molla orizzontale)
La lunghezza a riposo di una molla è 0,2 metri e la sua costante elastica è 250 N/m. Quale sarà la lunghezza totale della molla se ad essa viene applicata una forza di 5 N?
- Esercizio 3 (due molle orizzontali)
Applicando una forza di 10 N a due diverse molla, la prima si allunga di 0,1 m e la seconda di 0,2 m. Determina:
- Le costanti elastiche delle due molle
- Scrivi la relazione che lega forza elastica e allungamento delle due molle.
- Esercizio 4 (molla verticale)
Ad una molla appesa al soffitto è attaccato un corpo di massa 1 kg e la molla ha costante elastica di 100 N/m. Il corpo tira la molla verso il basso fino a farla allungare ad arrivare alla sua massima estensione. Di quanto si allunga la molla?
- Esercizio 5 (due molle verticali)
Due molle, di costante elastica 200 N/m e 300 N/m sono collegate una sotto l'altra. Se si attacca un corpo di massa 350 g di quanto si allungano complessivamente le due molle? Calcola la costante elastica delle due molle se considerate come un unica molla.
Le molle hanno massa trascurabile.
- Esercizio 6 (molla su un piano inclinato)
Un corpo è appeso ad una molla su un piano inclinato di 45°. Il corpo, scivolando sul piano inclinato, fa allungare la molla fino ad un punto in cui rimangono in equilibrio. La molla ha costante elastica 40 N/m, il corpo ha massa 2 kg e il coefficiente di attrito statico è 0,2.
Di quanto si allunga la molla nel punto di equilibrio?
