^^Sollevare e abbassare con una fune che striscia su un perno, o con una carrucola.

Questo esp approfondisce Sollevare ...

 

Materiali

  1. 4 pesi da 50 g. 1 portapesi, che pesa 10g.
  2. 2 dinamometri. Portata 100 e 500 gf (= 1N, 5N).
  3. 1 ÷ 1,5  metri di spago
  4. 1 perno sottile
  5. 1 perno grosso
  6. 1 puleggia

Procedimento

  1. Appendere un peso a un capo della fune, e agganciare il dinamometro all'altro capo.
  2. Sollevare a velocita' costante tirando il dinamometro, in una fissata direzione, e leggere la forza.
  3. Registrare la forza.
  4. Ripetere con diverse direzioni: angolo di deviazione di 90° e 180°.
  5. Ripetere con diversi pesi:
    1. 60 g (portapesi+50g), dinamometro da 100 g
    2. 60 110 160 210 g, dinamometro da 500 g. Se la forza e' minore di 100 g, ricordarsi di usare quello piu' sensibile.
  6. Ripetere con la carrucola.

Sollevare e abbassare

60g peso appeso. Dinamometro da 1N (= circa 100gf).

Registrare il valore di forza segnato dal dinamometro che solleva il corpo a velocita' costante.

I valori segnati dal dinamometro sono stati corretti a seconda della sua inclinazione rispetto alla verticale.

N  F 90° F 180°
  Perno sottile  
vk alto 73-79 83-93
vk basso 33-37 28-33
stacco alto 65,70,70,71,76,78 91
stacco basso 32,32,35,37,39,37 31
  Perno grosso  
vk alto 69-77 93-101
vk basso 35 27-28

Elaboriamo  i dati

I dati sono tanti. Per non essere sopraffatti, per capire meglio, per potersi orientare, "restringiamo il campo":

N  F 90° F 180°
alto D2 76 88
basso D1 35 30

Possiamo elaborare secondo diverse prospettive:

1: Non conoscere il peso appeso, e quindi ricavare peso e forza di attrito con le formule
N  F 90° F 180°
P = (D2+D1)/2 55,5 59
A = (D2-D1)/2 20,5 29
2: Conoscere il peso, e quindi ricavare la forza di attrito
N  F 90° F 180°
A2 = D2 - P 16 28
A1 = P - D1 25 30

Conclu

La forza per sollevare con la fune e' ...

  1. strisciando la fune e' maggiore del peso, poiche' si aggiunge la forza di attrito dello strisciare.
  2. usando la carrucola e' uguale al peso, in prima approssimazione. Piu' precisamente e' leggermente maggiore poiche' sono ancora presenti le forze di attrito della rotazione della carrucola, molto minori dello strisciare.

 

 


Approfondimento. Da non mettere in relazione.
 

 

Misure originali prima della correzione. Il dinamometro in verticale misurava +2.

60g peso appeso. Dinamometro da 1N (= circa 100gf)

    Perno sottile
  g 90°(+3 crz) 180°(+8 crz)
N M Cric Occa Cric Occa
vk alto 60 70-73 73-76 75-79 78-85
vk basso 60 30-34 32-34 21-25 25
staco alto 60 62,68,75 67,67,73 83  
stacco basso 60 34,36,34 32,29,29 23  
    Perno grosso
  g 90° 180°
N M Cric Occa Cric Occa
vk alto 60 70 66-74 89-93 85-90
vk basso 60 32 32 19-20 19-20

Misure corrette. +3 90°, +8 180°

    Perno sottile
    90° 180°
N   Cric Occa Cric Occa
N M F F F F
vk alto 60 73-76 76-79 83-87 86-93
vk basso 60 33-37 35-37 28-33 33
stacco alto 60 65,71,78 70,70,76 91  
stacco basso 60 37,39,37 35,32,32 31  
    Perno grosso
  g 90° 180°
N M Cric Occa Cric Occa
vk alto 60 73 69-77 97-101 93-98
vk basso 60 35 35 27-28 27-28