Esercizio 2 sull’equilibrio dei solidi – Esercizi svolti – FISICA

Una pallina di massa $250\: g$ è in equilibrio, appesa verticalmente a una molla fissata al soffitto. La molla è allungata di $4,2\: cm$ rispetto alla sua lunghezza a riposo.

Calcola il peso della pallina (usa $g=9,8\:N/kg$ ).
Individua il modulo della forza elastica esercitata dalla molla.
Determina il valore della costante elastica della molla.

SVOLGIMENTO

Il peso della pallina sappiamo essere la forza peso così definita

$F_p=m\cdot g=0,250\: kg\cdot 9,8\:N/kg=2,45\: N$

Sulla pallina vengono esercitate due forze, la forza peso (o forza gravitazionale), e la forza di richiamo della molla determinata dalla legge di Hooke. Siccome la pallina è in equilibrio sappiamo già con certezza che la forza peso sarà uguale ed opposta alla forza di richiamo della molla, quindi in particolare i moduli delle due forze saranno uguali. Da cui

$F_p=F_e=\Delta x\cdot k\Rightarrow k={F_e\over \Delta x}={F_p\over \Delta x}$