C1 - per l'insegnante...    

Alcune indicazioni per l'esecuzione delle esperienze

Per eseguire le attività sperimentali è sufficiente predisporre i materiali necessari su una cattedra (o su un tavolo in laboratorio), in posizione ben visibile da tutta la classe; l'esecuzione dell'esperienza (una sola per tutta la classe) può essere affidata ad alcuni allievi. Se si hanno a disposizione più coppie di molle è, comunque, possibile organizzare esperienze condotte da gruppi di allievi (in tale caso occorre prevedere una certa dilatazione dei tempi, a causa della gestione più complessa e della necessità di confrontare i risultati ottenuti dai vari gruppi).

Per eseguire l'esperienza occorre un supporto (tavoletta, muro...) per appendere la molla; si può usare una striscia graduata di carta millimetrata per misurare la lunghezza raggiunta dall'estremità della molla; un gancio (graffetta aperta o altro) permette di applicare le unità di peso scelte (graffette, rondelle ...). Per altre informazioni vedi anche la parte relativa ai materiali, in "per realizzare".
Si procede facendo variare, per ogni molla, il peso applicato e segnando le lunghezze raggiunte dalla molla; nella scelta dei pesi da applicare si deve tener conto delle caratteristiche della molla, per evitare di raggiungere, se le molle sono poco resistenti, deformazioni irreversibili.
Per ogni molla deve essere costruito, su carta millimetrata, il grafico relativo ai dati raccolti (è preferibile non congiungere i punti sperimentali). I due grafici possono essere costruiti nello stesso sistema di riferimento, facilitando così i confronti da effettuare in seguito; è opportuno, tuttavia, usare due sistemi di riferimento distinti se i punti sperimentali, relativi ai due grafici, sono vicini e si temono confusioni.
I grafici saranno riutilizzati nelle attività successive (determinazione di H e K e verifica, sovrapponendo il grafico "teorico", dell'accordo tra modello e dati sperimentali).

Molle ed elastici - Gestioni alternative

Il percorso didattico proposto prevede di lavorare sperimentalmente, in una prima fase, sull'allungamento di due molle (di uguale lunghezza, ma di diversa rigidità) caratterizzate da comportamenti "lineari", approfondendo il lavoro sul modello matematico relativo a tale fenomeno.
Lo studio del diverso comportamento degli elastici viene affrontato nella parte finale dell'unità di lavoro: il grafico relativo alla variazione della lunghezza di un elastico in funzione del peso non ha un andamento rettilineo; la linearità si osserva, in genere, solo per tratti piuttosto brevi (vedi "limite elastico e limite di proporzionalità").

Eventuali difficoltà nel reperire molle adatte agli esperimenti possono, però, imporre una impostazione diversa delle prime attività sperimentali.
Si possono, ad esempio, usare due elastici (di uguale lunghezza, ma diversa consistenza), lavorando su piccole deformazioni: per operare in modo simile a quanto previsto per le molle occorre scegliere con cura le unità di peso e gli elastici, in modo da garantire, per un certo tratto un'approssimativa linearità (sembrano funzionare abbastanza bene elastici non troppo sottili a cui applicare pesi tali da causare piccoli allungamenti). Lo studio completo del comportamento degli elastici può essere affrontato successivamente, nelle attività previste dalla situazione didattica E, in modo da evidenziare le differenze rispetto alle molle.

Un altro modo di procedere può essere quello di anticipare le attività sugli elastici previste nella situazione didattica E, in cui l'osservazione non è limitata a piccole deformazioni: i pesi applicati variano in un intervallo più ampio, in modo da rendere evidenti gli scostamenti dall' andamento rettilineo.

Il lavoro sperimentale deve essere seguito da attività sulle molle, uguali per tutte le gestioni: determinazione del valore dei parametri H e K, riflessione sul significato di tali parametri, analisi dei grafici....