Esperienza con il pendolo
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Esperienza con il pendolo
Esperienza con il pendolo 1 Parte Materiale: Filo di nylon, pesi, cronometro, sostegno per il pendolo, goniometro. Scopo: verificare l’isocronismo delle piccole oscillazioni, ovvero dimostrare che il periodo delle piccole oscillazioni è sempre costante e non dipende dall’ampiezza dell’oscillazione. Richiami teorici: Il periodo di una oscillazione è ……………….. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Esecuzione : Misura il tempo che impiega il pendolo a fare 10 oscillazioni complete con un angolo iniziale di 10 gradi., calcola infine la media tra i 3 valori trovati. Per fare questa operazione uno studente fa oscillare il pendolo e 3 studenti cronometrano. Inserisci i valori nella tabella e ripeti la stessa operazione con angoli di 7 e 4 gradi. Gradi T1 (s) 10 7 4 Conclusioni finali T2 (s) T3 (s) Tmedio (s) T=Tmedio/ 10 (s) 2 Parte Materiale: Filo di nylon, pesi, cronometro, sostegno per il pendolo, goniometro. Scopo: trovare se il tempo di oscillazione dipende dalla massa. Svita la sfera metallica dalla vite a cui è appesa e misura il periodo di 10 oscillazioni con un angolo piccolo a piacere. Conclusioni finali 3 Parte Materiale: Filo di nylon, pesi, cronometro, sostegno per il pendolo, goniometro. Scopo: trovare la relazione tra la lunghezza del pendolo e il periodo di una oscillazione Esecuzione : Inserisci la sfera metallica nella vite, accorcia il filo utilizzando il cappio opportuno. Misura la lunghezza del pendolo ( dal sostegno al cento della sfera metallica) , riporta il valore in m nella prima colonna della tabella. Utilizza 3 cronometri per misurare il tempo che impiega il pendolo a fare 10 oscillazioni complete ( Utilizza un angolo piccolo a piacere) . Calcola la media tra i 3 valori trovati , la durata T di una oscillazione e T2 . Ripeti la stessa operazione con lunghezze diverse. Lunghezza (m) T1 (s) T2 (s) T3 (s) Tmedio (s) T=Tmedio/ 10 (s) T2 (s)2 Esiste una proporzionalità diretta tra la lunghezza del filo e il periodo di una oscillazione, cioè l~T ? Cerca di capirlo calcolando il rapporto T/l e osservando se esso è costante. Lunghezza (m) leT T (s) T/Lunghezza ……………………………. grandezze direttamente proporzionali Esiste una proporzionalità quadratica tra la lunghezza del filo e il quadrato periodo di una oscillazione, cioè l~T 2 ? Cerca di capirlo calcolando il rapporto T2/l e osservando se esso è costante. T2 (s) Lunghezza (m) T2/l Calcola la costante di proporzionalità come valore medio tra quelli trovati Costruisci ora il grafico l- T e l - T2 con un foglio di calcolo. Il primo grafico è ……………………… Il secondo è …………………….. Trova ora la legge che lega il periodo di oscillazione e la lunghezza l del filo. T2 = ............ l Moltiplicando entrambi i mebri per l ottieni T 2 = ............... ⋅ l → T = ................ ⋅ l = ............... ⋅ l = .............. ⋅ l Quindi T =k⋅ l con k=..... Sui libri troverai la seguente formula 2π T= l dove g è l’accelerazione di gravità. g 2π =k Prova a ricavare dalla formula g, risolvendo g ( consiglio: eleva tutto al quadrato per togliere la radice e poi ricava g) Esercizi 1)Attraverso la legge che hai appena trovato T =k⋅ l determina il periodo di oscillazione di un pendolo di lunghezza 2 m. 2)Attraverso la legge che hai appena trovato T =k⋅ l determina la lunghezza di un pendolo avente periodo 4 s. 3)Cosa significa isocronismo delle piccole oscillazioni. 4)Questo fenomeno apparentemente insignificante ha permette di costruire strumenti molto importanti. Citane qualcuno?