Problema 4.1.7
Il sistema in fig.4.6 è in equilibrio. Calcolare il peso del corpo, sapendo che l’allungamento della molla è Δl=5,0cm. La costante elastica della molla vale k=1N/cm, l’altezza del piano inclinato h=1,0m e la lunghezza l=5,0m.
Supponiamo trascurabili gli attriti e la molla perfettamente elastica.
In questo caso il sistema è costituito dal corpo, dal piano inclinato e dalla molla.
Per essere in equilibrio occorre che sia F+Fm=0, dove Fm è la forza di richiamo della molla.
F=Ph/l
Fm=kΔl
Ph/l=kΔl
P=kΔl.l/h=25N
Osservazione
In questo caso, a differenza dei casi precedenti c’è stata un’interazione fra i componenti il sistema, nella condizione finale il corpo si è spostato e la molla si è allungata. Da considerazioni energetiche potremmo ricavare che la diminuzione di energia potenziale gravitazionale del corpo è uguale all’aumento di energia potenziale elastica della molla.