▷ Primavera (o molla): cos'è, tipologie e applicazioni

Questo articolo spiega cos’è una molla, chiamata anche molla. Inoltre, imparerai a conoscere i diversi tipi di molle e le applicazioni della molla.

Cos’è una molla?

Una molla (o molla ) è un corpo metallico piegato a spirale che può ritornare alla sua forma dopo essere stato compresso o espanso. In altre parole, una molla è un elemento elastico che non si deforma in modo permanente, ma quando smette di esercitare forza sulla molla ritorna alla sua forma originale.

Le molle sono realizzate con materiali diversi, sebbene il materiale più comune sia l’acciaio inossidabile, vengono utilizzate anche materie plastiche o leghe contenenti carbonio, cromo, silicio o altri componenti.

Una delle caratteristiche della molla è che quando viene compressa o allungata rispetto alla sua posizione di riposo, esercita una forza proporzionale al suo allungamento ma in senso opposto. Di seguito vedremo come si calcola la forza elastica di una molla.

Questa particolarità fa sì che la molla abbia molteplici applicazioni in campo ingegneristico. Generalmente le molle sono progettate per fornire resistenza o per attutire le sollecitazioni esterne. Di seguito vedremo anche a cosa serve una molla.

Tipi di molle

Le tipologie di molle sono:

Molla di tensione.
Molla di compressione.
Molla piegabile.
Molla di torsione.
Altri tipi di molle.

Si noti che generalmente i tipi di molle sono classificati in base alla forza di carico ad essi applicata, ma esistono anche altri criteri per classificarli in altri tipi diversi.

Di seguito puoi vedere la spiegazione di ciascun tipo di molla e una foto di esempio in modo da poter vedere come appare ogni tipo di molla.

Tensione della molla

Come suggerisce il nome, la molla di tensione funziona tramite tensione, quindi la molla si allunga quando viene applicata una forza. Questi tipi di molle solitamente hanno un gancio su un’estremità per facilitare l’allungamento o l’aggancio di un carico.

Molla di compressione

Le molle di compressione sono progettate per comprimersi, quindi maggiore è la forza esercitata sulla molla, maggiore è la compressione. La molla di compressione viene utilizzata nel meccanismo di molte macchine per ammortizzare i carichi.

molla piegante

Il carico su una molla flettente è applicato perpendicolarmente. Pertanto, la molla assorbe il carico piegandosi e poi ritorna alla sua forma originale quando la forza applicata cessa. Questo tipo di molla viene utilizzato, ad esempio, nella meccanica dei veicoli.

molla di torsione

Una molla di torsione viene fatta ruotare su se stessa durante il suo lavoro, perché invece di esercitare un carico assiale, ad essa viene applicata una coppia. Quindi l’estremità di questo tipo di molla ruota quando viene applicato un carico.

Altri tipi di molle

Da notare infine che esistono anche molle in grado di lavorare con diversi tipi di sforzi. Ad esempio, ci sono molle che possono funzionare sia in trazione che in compressione, o anche in torsione.

applicazioni primaverili

La molla ha molteplici applicazioni, sia per l’uso quotidiano che per l’uso industriale per utensili e macchine. Qui sotto puoi vedere a cosa serve una molla.

La molla o la molla possono essere utilizzate per guidare, poiché l’energia accumulata comprimendo la molla può essere utilizzata per alimentare dispositivi meccanici, come un orologio meccanico. La spinta si ferma quando la molla si rilassa di nuovo.
La forza esercitata da una molla può essere utilizzata come controforza, ad esempio nei dinamometri o negli ammortizzatori.
La molla viene utilizzata anche nel meccanismo dei veicoli, la frizione a frizione o i freni delle porte incorporano molle per il loro funzionamento.
Le molle possono anche essere combinate per distribuire il carico applicato, trasformando così il carico esercitato su un’ampia area in un carico più uniforme. Ad esempio, molti materassi sono dotati di molle integrate per distribuire il peso corporeo.
Infine, le molle vengono utilizzate anche per ridurre gli effetti degli urti, poiché possono fungere da ammortizzatori.

forza elastica di una molla

La forza elastica, detta anche forza di ripristino, è la forza esercitata da una molla elastica quando si deforma. Più precisamente, la forza elastica ha la stessa intensità e direzione della forza che ha deformato la molla, ma la sua direzione è opposta.

Per calcolare la forza elastica esercitata da una molla, devi moltiplicare la costante elastica della molla per il suo spostamento e cambiare il segno del risultato. La formula per la forza elastica di una molla è quindi la seguente:

$F_e=-k\cdot \Delta x$

Oro:

$F$

è la forza elastica, espressa in newton.
$k$

è la costante elastica della molla, le cui unità sono N/m.
$\Delta x$

è l’allungamento subito dalla molla quando viene applicata una forza esterna, espresso in metri.

Nota : Il segno negativo sta semplicemente ad indicare che la direzione della forza elastica è opposta alla forza esterna esercitata sulla molla. L’importante è che il modulo della forza elastica sia equivalente alla costante elastica moltiplicata per lo spostamento.

Questa formula è nota come legge dell’elasticità di Hooke.

energia di una sorgente

L’energia potenziale elastica, o semplicemente energia elastica, è l’energia accumulata all’interno di una molla a causa del lavoro compiuto dalla forza da essa esercitata. Quindi, l’energia potenziale elastica è un tipo di energia potenziale associata alla forza elastica di una molla o di una molla.

La formula per calcolare l’energia potenziale elastica di una molla è:

$E_p=\cfrac{1}{2}\cdot k\cdot x^2$