Forza di reazione elastica

[turtle87]

Ho letto oggi per la prima volta dell'esistenza di una definizione, " forza di reazione elastica" più semplicemente nota come "forza elastica". Leggo su wikipedia che "La elasticità è la proprietà di un materiale di deformarsi sotto l'azione di uno stato di sollecitazione imposto (per esempio, a causa di forze esterne applicate) ma di riacquistare poi la sua forma originale al venir meno della causa sollecitante". Il fatto che il corpo elastico tenda a riacquistare la propria forma al cessare degli stati di sollecitazione imposti mi fa pensare che la forza di reazione elastica, in modulo pari a quella di tensione o compressione che tende a deformare il corpo, sia la forza che riporta il corpo alle condizioni precedenti all'intervento delle sollecitazioni esterne su di esso. Ho ragione a pensare questo? Oppure la forza di reazione elastica è semplicemente la forza esercitata dal corpo elastico nel suo stesso deformarsi, e, evidentemente(questa evidenza me la confermerete voi, dato che non sono per niente sicuro, non avendone mai letto, di ciò), la stessa forza che il corpo esercita" nel riassumere le condizioni iniziali?

[strangolatoremancino]

Dire che "la forza di reazione elastica, in modulo pari a quella di tensione o compressione che tende a deformare il corpo...." non è del tutto corretto credo. Per semplicità prendiamo una molla: La forza elastica è funzione della compressione della molla non della forza con cui stai comprimendola. Se comunque la forza "comprimente" è costante si arriverà a una compressione tale che la forza di richiamo della molla bilancerà la forza comprimente e si arriverà all'equilibrio.

Poi volevo commentare la definizione che turtle87 ha citato da Wikipedia:"La elasticità è la proprietà di un materiale di deformarsi sotto l'azione di uno stato di sollecitazione imposto (per esempio, a causa di forze esterne applicate) ma di riacquistare poi la sua forma originale al venir meno della causa sollecitante". Mi pare incompleta. Immaginiamo il classico sistema massa-molla su un piano liscio. Se comprimiamo la molla e poi la liberiamo dal vincolo, daremo origine ad un moto armonico. Senza attrito tra piano e massa le oscillazioni non si smorzano. Quindi la forza elastica da sola non può certo riportare la molla alla forma originale.

[turtle87]

Il secondo punto è chiaro, ma io ho semplicemente fatto copia e incolla da wiki ( e scusate la faccia inebetita, che bello potersela concedere ).

La prima domanda: che cos'è la forza di richiamo della molla?

Seconda domanda: alla luce di quanto detto, che cos'è la forza di reazione elastica, come definizione? Quando il mio libro di testo mi dice che F=kx, intende proprio quello che dici tu, credo, cioè che la forza elastica sia funzione della compressione, della lunghezza di compressione.Ma quello che non capisco è altro, sinceramente.

Ti descrivo l'esperimento, citando dal mio libro(non so se sia possibile farlo, in ogni caso cancellerei): il mio libro dice che, applicando una forza ad un'estremità della molla posta orizzontalmente (in una condizione di equilibrio), la forza stessa ha modulo pari al prodotto tra k(costante elastica della molla) e lo spostamento che la forza provoca.
Poi prosegue dicendo che : "...questo esperimento(tirare o comprimere la molla con una forza di modulo pari a F) dimostra che la molla esercita una forza, detta forza elastica (o meglio, forza di reazione elastica) la cui intensità è espressa proprio dalla legge F=kx".
Ciò che non capisco è il fatto che nell'esperimento si vede chiaramente che la forza sulla molla, quella che la comprime o la trae, è provocata da agenti esterni; mentre nella definizione che ho riportato tra virgolette viene detto che è la molla che esercita una forza. E' come se, alla sollecitazione esterna, ogni punto della molla esercitasse, sottoposto a trazione o compressione, la forza di intensità espressa dalla legge summenzionata? Aspetto lumi. Grazie per avermi risposto sinora:-D.

[strangolatoremancino]

Poi prosegue dicendo che : "...questo esperimento(tirare o comprimere la molla con una forza di modulo pari a F) dimostra che la molla esercita una forza, detta forza elastica (o meglio, forza di reazione elastica) la cui intensità è espressa proprio dalla legge F=kx".
Ciò che non capisco è il fatto che nell'esperimento si vede chiaramente che la forza sulla molla, quella che la comprime o la trae, è provocata da agenti esterni; mentre nella definizione che ho riportato tra virgolette viene detto che è la molla che esercita una forza. E' come se, alla sollecitazione esterna, ogni punto della molla esercitasse, sottoposto a trazione o compressione, la forza di intensità espressa dalla legge summenzionata? Aspetto lumi. Grazie per avermi risposto sinora:-D.

Si sta parlando di due forze diverse. Una è la forza esterna, di solito costante, che comprime la molla (ad esempio puoi mettere la tua molla sul piano, facciamo su un tavolo, sul bordo metti una carrucola, leghi un filo all'estremità della molla lo fai passare sopra la carrucola e ci attacchi un corpo di massa \( \displaystyle {m} \) che con la sua forza peso costante tira la molla: in questo caso la forza \( \displaystyle {F}_{{p}} \) è uguale a \( \displaystyle {m}\cdot{g} \)). L'altra forza è la forza di richiamo della molla, che non è costante ma data dalla relazione \( \displaystyle {F}_{{E}}=\Delta_{{s}}\cdot{K} \), con \( \displaystyle \Delta_{{s}} \) lo spostamento del fronte della molla dalla posizione di equilibrio. Ora immagina ancora l'esperimento che ti ho esposto: quando "lasciamo andare" la massa la forza peso inizia a tirare la molla; ora ovviamente la forza peso rimane costante, mentre la forza di richiamo della molla aumenta proporzionalmente allo spostamento, fino a quanto uguaglia la forza peso del corpo e il sistema è in equilibrio. Si può quindi scrivere all'equilibrio \( \displaystyle {F}_{{p}}={F}_{{E}} \), cioè \( \displaystyle {m}\cdot{g{=}}\Delta_{{s}}\cdot{k} \). Come vedi da un'esperienza simile possiamo ricavare la costante elastica della molla: \( \displaystyle {k}=\frac{{{m}\cdot{g}}}{\Delta_{{s}}} \).

[turtle87]

Beh, grazie davvero.

[strangolatoremancino]

De nada

[Tonin]

scusate se mi intrometto, ma vorrei capire una cosa:

sul mio libro dice che la forza elastica è

F = - kx

ma poi negli esercizi con molle a volte è kx altre volte - kx, vorrei capire quando si prendere kx e quando - kx

grazie

[minavagante]

il libro scrive così, intendendo che quel meno è sempre una forza di reazione, in quanto se tu comprimi la molla, lei risponde con una forza che tende a riportarla nella sua posizione di riposo. Quando fai gli esercizi, tutto dipende dal tuo sistema di rifermimento che prendi:avendo ad esempio l'asse x rivolto verso destra, e una molla a riposo la cui estremità sinistra è fissa ad una parete, se tu comprimi la molla la forza di reazione sarà positiva; se tu la allunghi, lei risponderà con una forza di richiamo negativa invece