Una massa su una molla: il periodo dipende da m e da k
Un blocco su un piano senza attrito, attaccato a una molla, viene spostato e lasciato. La forza elastica lo riporta sempre verso l’equilibrio: il blocco oscilla con un periodo T = 2π √(m / k). Più massa, oscillazioni più lente; molla più dura, più veloci. L’ampiezza non conta.
Il tuo dispositivo è impostato per ridurre le animazioni, quindi la scena è ferma: premi Avvia quando vuoi vederla in movimento.
La forza elastica −k x è sempre diretta verso la posizione di equilibrio e cresce con la distanza: il blocco accelera verso il centro, lo supera per inerzia, rallenta, torna indietro. È il moto armonico, e il suo grafico x-t è una sinusoide.
Il periodo dipende solo da m e k: quadruplica la massa e il periodo raddoppia. Cambia l’ampiezza: il blocco fa più strada, ma va più veloce, e ci mette lo stesso tempo. Su questo si basano gli orologi a bilanciere.
La freccia blu è la velocità, massima al centro; quella teal è la forza della molla, massima agli estremi, dove il blocco si ferma per un istante.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
Percorsi personalizzati di Matematica e Fisica con un docente di ruolo: per capire il perché delle formule, non solo il come si applicano.