La forza della
molla è dovuta alla sua
elasticità:
proprietà dei corpi di riprendere la forma originale dopo aver subito una deformazione.
Ci sono vari tipi di
deformazione:
-
elastiche, scompare col cessare della forza deformante;
-
permanente, rimane anche se è cessata la forza deformante;
-
sub - permanente, scompare dopo un certo tempo che è cessata la forza deformante.
Possiamo distinguere anche 2 tipi di
elasticità:
-
di trazione, ad un'asta verticale è agganciato un peso, l'asta si allunga;
-
di flessione, ad un'asta orizzontale è agganciato un peso, l'asta si flette.
In entrambi i casi quando il peso viene tolto l'asta deve tornare come prima.
Ogni materiale ha un
coefficiente di elasticità determinato sperimentalmente; se si supera tale soglia si otterranno delle deformazioni permanenti.
La forza della molla
Esiste una formula teorica per calcolare la forza che deve avere la molla, che però non considera che le spire vengono a contatto tra loro o con altre parti; è una formula puramente indicativa che non coincide con la realtà:
F = (π x e x s3 x h x n) / (6 x l)
F = forza della molla
π = costante di 3,14
e = elasticità in g per mm2
s = spessore della molla in mm
h = altezza della molla in mm
n = numero di giri di avvolgimento della molla intorno all'asse
l = lunghezza in mm della molla
Facciamo delle piccole considerazioni: se aumentiamo la lunghezza della molla diminuisce la sua forza, mentre accade il contrario se maggioriamo qualsiasi altro dato.
Lo spessore è elevato alla terza, quindi una piccola variazione di questo dato influenza moltissimo il risultato finale.
La formula illustrata non considera gli
attriti che sono presenti tra le spire stesse e quelli della molla con gli altri organi (ad esempio tra la spira più esterna con la parete interna del
bariletto).
Proprio grazie a questi attriti, però, la forza risulta piuttosto costante e quindi è accettabile da usare come
motore.
Esperienza di laboratorio
Dopo una
revisione con sostituzione della molla di carica, regolato il
movimento e messo in cassa, abbiamo posto l'orologio in prova.
Il giorno dopo lo abbiamo trovato fermo!
Provando a caricarlo ci siamo accorti che la molla non arrivava a fine corsa: smontato il bariletto l'abbiamo trovata in queste condizioni.
Si era spezzettata in tantissime parti, pur essendo nuova!
Caso raro, visto che generalmente si spezzano in un punto solo.
Questo è un esempio del perché non si possono garantire le molle, in quanto si rompono e perdono la loro forza senza la possibilità d'alcun preavviso.
