Una cassa inizialmente ferma su un piano orizzontale privo di attrito è trainata dalla fune di un argano montato su un carroponte. La fune tira con forza costante e forma con il piano un angolo costante: la cassa accelera e acquista energia cinetica.
Poiché il peso e la reazione vincolare compiono lavoro nullo, il lavoro della forza della fune coincide con il lavoro totale. Verifica che tale lavoro è uguale all'energia cinetica acquistata dalla cassa.
Configura massa, forza, angolo della fune e spostamento, quindi premi AVVIA MOTO.
- Lavoro ed energia: osserva come aumentano il lavoro e l'energia cinetica.
- Massa: mantenendo costanti forza e spostamento, cambia la massa. Confronta la velocità finale e l'energia acquistata.
- Forza: aumenta la componente parallela allo spostamento e confronta lavoro ed energia.
- Rompi fune: durante il moto premi ROMPI FUNE. La fune si spezza e la forza si annulla: senza attrito la cassa prosegue con velocità ed energia cinetica costanti, affiancata dal carroponte che mantiene la sua velocità.
PAUSA MOTO sospende il movimento e mantiene visibili i valori; RIPRENDI MOTO lo riavvia. RIPRISTINA prepara una nuova prova.
Al fine corsa il display riporta i valori teorici immediatamente prima dell'arresto grafico della cassa.
Bilancio energetico: la fune esercita sulla cassa una forza che forma un angolo α con lo spostamento orizzontale. In assenza di attrito, il lavoro delle altre forze è nullo.
Ltot = F · s · cos α = ΔEc
Poiché la cassa parte da ferma, Ec,i = 0 e quindi:
Ltot = Ec = ½ m v²
Se la fune si spezza, il lavoro compiuto fino a quell'istante resta invariato; sul piano privo di attrito la cassa prosegue con velocità costante.
