Meccanica: forze ed equilibrio, lavoro ed energia di Lucia Abbo (abbo@to.astro.it), Elisabetta Contratto (elisabettacontratto@yahoo.it), Paola Fiumarella (paf1973@icqmail.com), Fulvio Poglio (f.poglio@warnews.it)

Oggetti in equilibrio - Scheda di lavoro

Si prendono 3 oggetti con la stessa forma e le stesse dimensioni e si aggiunge in posizioni diverse una massa aggiuntiva all’interno di ogni oggetto. I 3 oggetti stanno in equilibrio su un piano orizzontale in posizioni diverse poiché hanno i baricentri localizzati in posizioni diverse. Se vengono spostati dalla posizione di equilibrio, essi tendono a riassumerla, per cui rappresentano condizioni di equilibrio stabile nelle quali il baricentro risulta nel punto più basso possibile. Se invece all’interno di un oggetto si pone del materiale granulare (per esempio sabbia), esso tenderà a spostarsi a seconda della posizione data, per cui l’oggetto si verrà a trovare in condizioni di equilibrio indifferente.
 

oggetti in equilibrio

Scheda di lavoro

1. Si osservino gli oggetti appoggiati sul tavolo. Sono apparentemente uguali. Prendendoli in mano ed osservandoli attentamente, si può ancora affermare che sono uguali? Per che cosa differiscono?

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2. Questo suggerisce una spiegazione alle loro diverse posizioni di equilibrio?

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3. Si provi a spostare gli oggetti dalle loro posizioni di equilibrio. Cosa succede?

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4. Capovolgendo l’oggetto 2 si riesce a metterlo in equilibrio. In cosa differisce il suo comportamento da quello dell’oggetto 1?

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5. Si consideri ora l’oggetto 3: quante possibili posizioni di equilibrio si possono avere?

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CONCLUSIONI

6. Dobbiamo distinguere tre diverse condizioni di equilibrio, che possiamo chiamare di equilibrio stabile, instabile e indifferente. Scrivi nella casella il numero dell’oggetto che ha il comportamento descritto.

a. L’oggetto ___, spostato dalla posizione di equilibrio, comincia ad oscillare intorno a tale posizione. L’equilibrio è stabile.

b. L’oggetto ___, spostato dalla posizione di equilibrio, si allontana da tale posizione. L’equilibrio è instabile.

c. L’oggetto ___, spostato dalla posizione di equilibrio, si trova ancora in equilibrio. L’equilibrio è indifferente.

7. Da cosa dipende la posizione di equilibrio?

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