Relazione di fisica - verifica sperimentale della legge del pendolo semplice

RELAZIONE DI FISICA

-VERIFICA SPERIMENTALE DELLA LEGGE DEL PENDOLO SEMPLICE

CENNI TEORICI E OBIETTIVI

Il moto del pendolo è il moto armonico di un punto legato per mezzo di un filo non estendibile, con una massa che si può trascurare e di una lunghezza determinata, ad un punto fisso detto anche 'centro di sospensione'. Le formule che riguardano il moto di un pendolo semplice sono le seguenti:

T₌ 2p l         g = accelerazione di gravità

g

p l = lunghezza del filo

g

a_{t =} g . s s = spazio percorso dal filo

l

Il nostro obiettivo è quello di verificare, attraverso un esperimento, le seguenti caratteristiche:

1) il periodo è indipendente dall'ampiezza delle oscillazioni;

2) il perido è indipendente dalla massa del periodo;

3) il periodo è direttamente proporzionale alla radice quadrata della lunghezza;

4) il periodo è inversamente proporzionale alla radice quadrata dell'accelerazione di gravità.

DESCRIZIONE DEGLI STRUMENTI

- asta di sostegno, di circa 80 cm, immessa in un trepiedi;

- filo inestendibile legato all'asta di sostegno;

- due masse con peso differente;

- cronometro digitale con portata di 10h circa e sensibilità di 1 sec^-3;

- crdella metrica con portata di 2m e sensibilità di 1mm^-1.

RILEVAZIONE ED ELABORAZIONE DATI

La massa è posta in posizione perpendicolare rispetto al piano, poi agisce una forza esterna che modifica lo stato di quiete, l'oggetto comincia ad oscillare. Si attende che la massa compi delle oscillazioni complete affinchè il moto diventi stabile. I tempi vengono rilevati dopo dieci oscillazioni e cambiando la lunghezza del filo di 10cm al termine di tre rilevazioni. È da premettere che l'oscillazione iniziale non è esattamente rettilinea.

Ora variando la massa, e riportando il filo della lunghezza di 98 cm, vengono effettuate tre misurazioni.

Nella seguente tabella vengono presi i valori medi rilevati precedentemente, e posti a rapporto con la radice quadrata della lunghezza a cui si riferiscono.

CONCLUSIONI

Il periodo è indipendente dall'ampiezza delle oscilazioni e dalla massa perché non figurano nella formula. Dall' ultima tabella possiamo osservare come il valore medio finale si avvicini allo 2,005, la non precisione è data dalle varie imprecisioni che intercorrono in un esperimento.

Attraverso il grafico è stata dimostrata la diretta proporzionalità tra il periodo e la radice quadrata della lunghezza. Inoltre, il coefficiente angolare della retta ottenuta è molto vicino a 1.