http://www.rrfisica.cat/rrfisica/fislets/fj_coleccio_002/mass-spring-lab
/mass-spring-lab_ca.htmlTot i que el nostre objectiu és estudiar les molles reals, per començar a entendre-les farem servir, treballant per parelles, el laboratori virtual que podeu trobar a:
http://www.rrfisica.cat/rrfisica/fislets/fj_coleccio_002/mass-spring-lab
/mass-spring-lab_ca.html
Obriu primerament un fitxer de Word 
per anar explicant el que feu, com si fos una molla real i un fitxer Excel 
per anotar les dades.
En finalitzar la pràctica heu d'incloure el document d'Excel dintre del document de Word i lliurar a la professora o professor aquesta memòria de la pràctica.
Obriu en un altre ordinador el fitxer Flash mass-spring-lab_ca
i amplieu la finestra al màxim. Seleccioneu la fricció màxima
(d'aquesta manera aconseguireu que les molles s'estabilitzin ràpidament
quan hi pengeu una massa). |
 |
Seleccioneu el planeta Terra (de moment és el que ens anirà millor). Seleccioneu també el temps real. Seleccioneu l'opció "No mostrar" de l'apartat "Mostrar l'energia de". Estudi estàtic |
  |
Com que aquestes molles són absolutament ideals,
segueixen del tot la llei de Hooke:la força F
que fa la molla sobre la massa penjada és
|
|
Alerta amb la mesura de l'allargament 
:
tria molt bé el punt de referència de la molla! Podeu moure la
línia de punts i el regle per facilitar la feina.
Col·loqueu el regle de manera que pugueu mesurar fàcilment l'allargament que experimentarà la molla 1 quan hi pengeu diverses masses.
ompliu la taula següent per a la molla número 1.
Massa (kg) |
Allargament
(cm) |
Pes (N) |
K
(N/m) |
|
| 0,050
|
||||
| 0,100
|
||||
| 0,250 | ||||
| massa verda |
||||
| massa groga |
||||
| massa vermella |
Ara fareu l'estudi dinàmic de la molla 1. Una massa lligada a una molla ideal segueix un moviment harmònic simple al voltant del punt d'equilibri (un cop lligada la molla) si la separem d'aquest punt i la deixem anar. Noteu que quan està situada en el punt d'equilibri la suma de forces sobre la massa és zero. Així quan la separem la força resultant que actua sobre la massa és només deguda a la molla.
El període d'oscil·lació d'una massa lligada d'una molla oscil·lant sense fricció ve donat per la fórmula següent:
Si eleveu al quadrat l'expressió us quedarà:
que passant, la K al primer membre, podem escriure aixxí:
Si finalment ho arregleu una mica, tindreu:
Això vol dir que si representeu gràficament 
a les ordenades (y)
i 
a les abscisses(x),
el pendent (a)
de la recta resultant serà la constant de recuperació K.
Seleccioneu ara la fricció nul·la per tal que no deixi d'oscil·lar i pugueu mesurar el període sense dificultat. Amb l'ajut del rellotge de la miniaplicació, i mesurant el temps que tarda en fer 20 oscil·lacions (repetiu la mesura 3 vegades i feu-ne la mitjana), trobareu el període d'osil·lació per cada una de les masses.
|
|
| 20 oscil·lacions | |||||||||
| m(kg)
|
t1(s) |
t2(s) |
t3(s) |
tmit(s) | Període T(s) |
T2(s2) |  |
K(N/m) | |
| 0,05 | |||||||||
| 0,10 |
|||||||||
| 0,25 | |||||||||
| verda |
|||||||||
| groga |
|||||||||
| vermella | |||||||||
, calculeu el pendent i comproveu si la K obtinguda és la mateixa que la de l'apartat anterior i que havíem calculat amb la molla estàtica, o no. Comenteu el resultat.
Energies sense friccióAbans de canviar de molla seleccioneu l'opció que us permetrà mostrar les energies de la molla 1, pengeu-hi una massa qualsevol, feu-la oscil·lar sense fricció i observeu què passa. Repasseu la matèria de Ciències de la Naturalesa, a 3r d'ESO, i a la matèria de Tecnologia, de 4t d'ESO. Recordeu el que sabeu sobre les energies cinètica, potencial i mecànica.
|
|
Energies amb friccióSeleccioneu ara que hi hagi fricció a la molla, i torneu a provar
de fer oscil·lar una massa penjada de la molla 1.
|
|
Ara comproveu quines són les característiques de la molla 2.
La tercera mollaAra ens fixarem en la molla 3. Gradueu la seva duresa. Trieu un valor que no sigui el punt intermedi, on està situada per defecte la duresa de la molla.
|
|
En altres planetesFinalment veureu què passa amb la molla 1 si canvieu
de planeta.
|
|
Ara situeu-vos a la Lluna i experimenteu.
|
|
Finalment situeu-vos al planeta X.
|
|
En l'espai
|
|
Autor d'aquesta pàgina: Ramon Estius,Professor de física i química a l'IES Rafael de Campalans d'Anglès.
Aquesta
obra està subjecta a una
Llicència
de Creative Commons
.
Sobre la massa actua també la gravetat, és a dir una força
pes mg
. Quan la massa està en equilibri la suma de forces és zero:
