Misura statica e dinamica di una molla
Ho effettuato in laboratorio la misura statica e dinamica di una molla per ottenerne la costante elastica da entrambi i metodi, ma ho notato che il metodo dinamico sovrastima il valore del metodo statico. Nel metodo dinamico è stato utilizzato un sensore di forza per rilevare le oscillazioni. A cosa può essere dovuto? Come potrei giustificare questa divergenza? Il primo valore è 25 N/m e il secondo 28.2 ...
Risposte
Beh, in termini di aderenza del modello alla realtà, c'è una bella differenza tra il misurare la costante elastica con esperimenti statici e farlo con esperimenti dinamici. Nel metodo dinamico si ignora il contributo dell'attrito dell'aria, si suppone il moto come armonico semplice anche se non lo è affatto (quando tiri la molla, oppure quando la comprimi, induci delle oscillazioni che non seguono esattamente la legge di Hooke, visto che è impossibile agire parallelamente all'asse della molla.). Anche nel metodo statico ci sono dei problemi; le molle reali tendono a deformarsi, il che può influire non poco sulla loro elasticità (e quindi diminuire il loro fattore $k$). Queste sono considerazioni generali; poi bisognerebbe tenere in considerazione molti altri contributi (ad esempio, il fatto che, per quanto ben costruiti, i pesi non si comporteranno mai esattamente come se fossero puntiformi. Il loro centro di massa potrebbe non trovarsi esattamente sulla congiungente con la molla; questo dipende sostanzialmente dalla qualità dell'apparato sperimentale). Insomma, non è affatto assurdo che i due risultati non siano uguali; tra l'altro, in fisica sperimentale ha senso parlare di compatibilità più che di sovrastima e sottostima. Tenendo conto degli errori di misura, i risultati sono compatibili?