Misura del periodo di oscillazione di un “pendolo elastico”

Misura del periodo di oscillazione di un “pendolo elastico”
In questa esperienza si vuole misurare il tempo di oscillazione di un “pendolo elastico”. Un pendolo
elastico è costituito da una molla sospesa per un'estremità mentre all'altra estremità è presente un
peso, come mostrato in figura
Nel bancone del laboratorio lo troverai già montato. Esso comunque è
costituito da un sostegno a cui è fissato un asta graduata per le misure di
posizione (vedi foto qui a fianco)
In alto, un sostegno permette di appendere una molla, come mostrato in
figura qui sotto
Alla parte terminale della molla va appeso un pesetto.
Il sistema così realizzato inizierà ad oscillare. Fermatelo e lasciate che
raggiunga la “posizione di equilibrio”. Leggete la posizione della parte
superiore del disco sulla nastro graduato.
A questo punto se lo tirate leggermente verso il basso (1 cm o poco
più, evitate di allungare troppo la molla altrimenti potrebbe deformarsi
e non funzionare più correttamente) e lo lasciate andare, potete
osservare che inizia ad oscillare.
Vogliamo ora vedere se il tempo di oscillazione dipende o meno di
quanto spostiamo inizialmente il pesetto dalla posizione di
equilibrio. Per tempo (o periodo) di oscillazione si intende il tempo
per il pesetto per ritornare nella posizione di partenza.
Dopo aver annotato la posizione di equilibrio, spostate il pesetto di due cm verso il basso. Quindi
lasciatelo andare. Con il cronometro misurate il tempo per fare un'oscillazione. Provate più volte
(ad esempio 5 volte) tale misura sempre allungando inizialmente la molla verso il basso dello steso
valore. Annotate nella tabella che segue tutti questi valori.
Periodo con singola oscillazione:
Spostamento iniziale : _______ cm
Prova n.
Periodo di oscillazione
1
2
3
4
5
Sono tutti uguali? Cosa ti saresti aspettato? Perchè? Ci sono state delle difficoltà ad effettuare la
misura?
Fare una misura su una singola oscillazione è molto complicato data la brevità della durata
dell'oscillazione. Per effettuare una misura più precisa del pendolo invece di misurare il tempo T
per fare una singola oscillazione è opportuno misura il tempo T10 per fare 10 oscillazioni
consecutive e poi dividere per 10, per ottenere il periodo T. Fate questa operazione almeno per 8
volte, sempre con lo stesso spostamento iniziale.
A questo punto ripetete tutte le misure partendo da uno spostamento iniziale di 3 cm e poi di 4 cm.
Riportate le misure nelle tabelle sottostanti
Periodo usando il metodo delle oscillazioni multiple:
1) Spostamento iniziale : _______ cm
Numero di oscillazioni: N = ____
Prova
n.
Tempo TN per le Periodo di oscillaN oscillazioni zione T = TN/N
1
2
3
4
5
6
7
8
2) Spostamento iniziale : _______ cm
Numero di oscillazioni: N = ____
Prova
n.
1
Tempo TN per le Periodo di oscillaN oscillazioni zione T = TN/N
2
3
4
5
6
7
8
3) Spostamento iniziale : _______ cm
Numero di oscillazioni: N = ____
Prova
n.
Tempo TN per le Periodo di oscillaN oscillazioni zione T = TN/N
1
2
3
4
5
6
7
8
Utilizzando questi risultati, sapresti dire se i tempi di oscillazione per i 3 casi sono uguali?
P.S.
Le misure dei tempi di oscillazioni vengono effettuati con il cronometro mostrato qui in figura:
I tre tasti servono uno per far partire il cronometro, uno per fermarlo e il terzo per
resettarlo/azzerarlo. Qual è la sensibilità del cronometro?