Il Pendolo tagliato

Scopo: dimostrare la relazione tra energia potenziale ed energia cinetica usando il metodo del pendolo tagliato.

Teoria: per eseguire questo esperimento abbiamo usato le seguenti formule:

E_c=1/2·m·V² (J) questa è la formula usata per trovare l'energia cinetica.

E_pot= m·g·h (J) questa è la formula usata per trovare l'energia potenziale.

Fra le due energie noi sappiamo che le loro somma è sempre uguale in ogni momento del moto infatti quando un oggetto viene mantenuto sospeso in aria l'energia potenziale è massima mentre quella cinetica è pari a 0, quando questo corpo viene lasciato cadere a meta del suo moto avrà energia cinetica pari ad energia potenziale mentre alla fine del suo moto quando sarà fermo a terra avrà energia cinetica massima ed energia potenziale pari a 0. Si nota che sommando E. Cinetica ed E. potenziale in qualunque momento del moto di quel oggetto il risultato sarà sempre una costante K  K=E_c +E _pot

  

Per trovare l'energia cinetica dobbiamo trovare la velocità del pendolo per fare questo ci serviavo die principi delle equazioni e della legge oraria del moto:

Noi sappiamo che S=V·t moltiplico per V in entrambi i membri e ottengo t=S/V e sappiamo che a= ½ g ·t² sostituisco t con S/V e diventa a= ½ g·(S/V)² poramo ½ g al primo membro e otteniamo 2·a/g= (S/V)² allora ci ricaviamo la velocita e otteniamo la formula per trovare la velocita:

V= (S)²·g

2 a

Strumenti: stativo, filo, sfera, lama da taglierino, asta graduata con indice, piombo, metro flessibile, fogli di carta.

Procedimento: abbiamo inanzitutto preparato il pendolo sullo stativo ,cercando di togliere il più possibile gli attriti, abbiamo fissato la lama in modo da tagliare il pendolo nel momento in cui il filo è parallelo al tavolo.Poi abbiamo posizionato i fogli per terra in modo che il pendolo cadendo lasci un segno, abbiamo perso il pendolo mantenuto sospeso e con la scala graduata abbiamo preso l'altaezza da terra(h) di seguito lasciato cadere cosiche si tagli,cada per terra sui fogli e lasci il segno.Poi abbiamo, con il pendolo, fatto un segno per terra perpendicolare al punto in cui il pendolo è stato tagliato poi abbiamo rilevato a con il metro e srguentemente S.

Elaborazione dati:

a=0,966m ±1mm

S=1,041m±1mm

h=0,278m±1mm

gp=35,8g m=P/g 35,8/9,8=2,65 gmassa=0,00365 kg

Ep= m·g·h= 0,00365·9,81·0,278=0,00999 J=0,0100 per approssimazione alla decina superiore

Ec=1/2 m V²

V= (S)²·g = 1,085·9,81 = 10,645 = 5,503

2·a 1,932 1,932

Ec=0,00365:2·5,50=0,0100 J

Errore sul energia potenziale=Eass^m/m+Eass^h/h=0,002+0,004=0,006

Errore sul energia cinetica= ½ Eass^m/m+2Eass^v/v=0,001+0,004=0,005

Ep=0,010±0,006 J

Ec=0,010±0,005 J

Conclusioni e commenti:

Abbiamo potuto notare come in l'Energia cinetica ,quando il pendolo era perpendicolare al terreno, era pari all'Energia potenziale quando il pendolo era sospeso in aria. Inoltre in questo esperimento abbiamo avuto un piccolo errore in quanto le due energie sono risultate precisamente uguali.