Esperienza di Fisica: "Lungezza e Periodo del Pendolo"

Esperienza di Fisica Esperienza di Fisica • TITOLO DELL'ESPERIMENTO: Il Periodo del Pendolo e la Lunghezza del Pendolo • SCOPO DELL'ESPERIMENTO: Lo scopo dell'esperimento è quello di dimostrare la seguente legge relativa al Periodo del pendolo: Se tale legge è vera, il Periodo del pendolo (T) sarà direttamente proporzionale alla radice quadra della lunghezza del filo del pendolo (l). Elevando al quadrato entrambi i membri dell'equazione prima descritta e dividendoli per la lunghezza abbiamo: Alla fine di questo esperimento dimostreremo, quindi, che il rapporto tra T² ed l, è uguale alla costante 4?²/g. N.B.: La dimostrazione è valida solo per piccole oscillazioni del corpo sospeso. • MATERIALE NECESSARIO: Il materiale necessario alla conduzione dell'esperimento è composto da: Un Pendolo Semplice: E' un dispositivo costituito da un solido sospeso (nella figura a lato è indicato con P) a un punto fisso o a un asse, che si muove di moto oscillante in un piano verticale. Trova impiego in vari meccanismi, fra cui un tipo di scappamento per orologi. Il pendolo semplice può essere costruito sospendendo una massa a un filo inestensibile tenuto fisso all'altra estremità. Per effetto della forza di gravità il corpo oscilla nel piano verticale, descrivendo un arco di circonferenza che ha centro nel punto di sospensione del filo (O). Il periodo del pendolo semplice è indipendente dalla massa sospesa e dall'ampiezza delle oscillazioni, e dipende soltanto dalla lunghezza del filo che sostiene il corpo e dall'accelerazione di gravità. Un Cronometro: E' un orologio di precisione caratterizzato da una grande regolarità, realizzato per registrare intervalli di tempo molto brevi e quindi molto precisi. Esistono diversi tipi di cronometro. Quello che utilizzeremo, che è anche quello che mostra la figura a sinistra, è un cronometro analogico, con una sensibilità di 0,2 secondi e una portata di 30 minuti. Una Riga: La riga che utilizzeremo avrà una portata di 60 cm e una sensibilità di 0,1 cm. • ESECUZIONE DELL'ESPERIMENTO: Sappiamo che il Periodo (T) dipende dalla lunghezza del filo del pendolo (l) e dall'accelerazione gravitazionale (g, che sappiamo sia un valore fisso, pari cioè a 9,8 m/s²). Effettuiamo, quindi, sei misurazioni del filo (che comprende lo spazio compreso fra il punto O di sospensione e il baricentro della massa sospesa; ogni misurazione deve registrare lunghezze differenti) e per ognuna, quattro misurazioni del Periodo di 10 oscillazioni (operazione d'obbligo per la diminuzione dell'errore sperimentale). Riportiamo, dunque, i dati nella tabella, senza dimenticare di apportare, per ogni dato, il rispettivo margine di errore (che nel caso della lunghezza è pari alla sensibilità dello strumento utilizzato per la misurazione): Lunghezza del filo (mm) Misura di 10T (s) Misurazione 1 Misurazione 2 Misurazione 3 Misurazione 4 820 ± 1 18,2 18,2 18,2 18,2 680 ± 1 16,4 16,6 16,6 16,6 575 ± 1 15,2 15,4 15,4 15,2 470 ± 1 13,6 13,6 13,5 13,8