Conservazione energia pendolo

La conservazione dell’energia nel pendolo semplice
Prof. Lorenzo Marafatto
Scopo:
Verificare se la legge di conservazione dell’energia meccanica: Ec+Ep = costante, è valida per il pendolo
semplice.
Materiali:
masse di peso uguale, filo di nylon, sostegno, cronometro, metro, dinamometro.
Procedura:
Impostare l'apparecchio come indicato in figura.
Esperimento 1:
Fare oscillare il pendolo con la stessa massa (1 sola) da tre diverse posizioni (altezze) denominate A B C, a
scelta, misurando le tre altezze rispetto al tavolo. Misurare anche l’altezza a riposo rispetto al tavolo.
Misurare il peso della massa con il dinamometro. Misurare la lunghezza del filo. Misurare ogni volta la
velocità del pendolo, calcolandone il periodo di oscillazione (misurate il tempo di oscillazione per un dato
numero di volte e dividete per il numero di volte) ed utilizzando poi la formula:
velocità = (2π/periodo)*(lunghezza del filo).
Ripetere per tre volte l’esperimento
Massa del pendolo: ____________ Lunghezza del filo del pendolo: ____________
Altezza di partenza 1: ____________ Altezza di partenza 2: ____________
Altezza di partenza 3: ____________ Altezza a riposo: ____________
Calcolare poi l’energia cinetica e potenziale, per ognuna delle prove, utilizzando la velocità media delle tre
prove, tramite le formule:
Ec = 1/2mv2 , Ep = mgh
Riempire la tabella dati seguente:
posizione di
partenza (m)
Velocità (m/s)
Velocità (m/s)
Velocità (m/s)
Ec (J)
Ep (J)
Esperimento 2:
Fare oscillare il pendolo dalla stessa altezza con tre diverse masse, ovvero aggiungendo ogni volta una
massa. Misurare anche l’altezza a riposo rispetto al tavolo. Misurare il peso della massa totale con il
dinamometro. Misurare la lunghezza del filo. Misurare ogni volta la velocità del pendolo, calcolandone il
periodo di oscillazione (misurate il tempo di oscillazione per un dato numero di volte e dividete per il
numero di volte) ed utilizzando poi la formula:
velocità = (2π/periodo)*(lunghezza del filo).
Ripetere per tre volte l’esperimento
Massa del pendolo 1: ____________ Massa del pendolo 2: ____________
Massa del pendolo 3: ____________ Lunghezza del filo del pendolo: ____________
Altezza di partenza: ____________ Altezza a riposo: ____________
Calcolare poi l’energia cinetica e potenziale, per ognuna delle prove, utilizzando la velocità media delle tre
prove, tramite le formule:
Ec = 1/2mv2 , Ep = mgh
Riempire la tabella dati seguente:
massa (Kg)
Velocità (m/s)
Velocità (m/s)
Velocità (m/s)
Ec (J)
Ep (J)
Esperimento 3:
Fare oscillare il pendolo dalla stessa altezza con la stessa massa ma variando la lunghezza del filo. Misurare
ogni volta anche l’altezza a riposo rispetto al tavolo. Misurare il peso della massa totale con il
dinamometro. Misurare la lunghezza del filo ogni volta. Misurare ogni volta la velocità del pendolo,
calcolandone il periodo di oscillazione (misurate il tempo di oscillazione per un dato numero di volte e
dividete per il numero di volte) ed utilizzando poi la formula:
velocità = (2π/periodo)*(lunghezza del filo).
Ripetere per tre volte l’esperimento
Lunghezza del filo 1: ____________ Lunghezza del filo 2: ____________
Lunghezza del filo 3: ____________ massa del pendolo: ____________
Altezza di partenza: ____________ Altezza a riposo: ____________
Calcolare poi l’energia cinetica e potenziale, utilizzando la velocità media delle tre prove, tramite le
formule:
Ec = 1/2mv2 , Ep = mgh
Riempire la tabella dati seguente:
lughezza
pendolo (m)
Velocità (m/s)
Velocità (m/s)
Velocità (m/s)
Ec (J)
Ep (J)
DOMANDA per l’analisi dei risultati:
Rivedere i risultati ottenuti nei vari esperimenti. Ritenete che i risultati siano in accordo con la legge di
conservazione dell'energia? Spiegate in modo esteso e motivando la risposta