Esperimento pendolo semplice
Prova in laboratorio sul pendolo semplice, III anno di Liceo scientifico con contenuti teorici (4 pagine formato doc)
Contenuti teorici: il pendolo è un sistema fisico schematizzato da un punto materiale dotato di massa vincolato per mezzo di un filo inestensibile e di massa trascurabile di lunghezza l, ad un punto fisso detto centro di sospensione.
Le forze agenti sul punto materiale sono: la forza peso, scaturita dall’attrazione gravitazionale, la tensione del filo. La componente verticale della forza peso è pari e contraria alla tensione del filo, così che queste due si equilibrano. Le oscillazioni del pendolo avvengono secondo le leggi del moto armonico, pertanto otteniamo
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la relazione tra le diverse grandezze.
Poiché, in virtù del secondo principio della dinamica, F=ma, da (1) ricaviamo che
a=-(g/l)s. Ma nel moto armonico l’accelerazione non è nient’altro che a=-ω2s, quindi ω è pari a
e dal momento che T=2π/ω, per sostituzione si ottiene:
Abbiamo così la dimostrazione che il Periodo del Pendolo Semplice dipende dalla variabile l e non dalla massa né dall’angolo di oscillazione.
Descrizione della prova: Facendo variare a turno una sola fra le tre grandezze (ampiezza dell’angolo, massa, lunghezza del filo) che presumibilmente possono influenzare il periodo, misureremo ogni volta l’intervallo di tempo t necessario al completamento di 10 oscillazioni (che quindi diviso per 10 darà T) e poi analizzeremo i dati ottenuti.
PARTE I: VARIAZIONE DELL’ANGOLO DI OSCILLAZIONE
Fissata la lunghezza del filo: L= (41 +/- 0,1) cm
e fissata la massa del pendolo: m= (10g +/- 0,05) g