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fisica |
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Moto armonico semplice (M.A.S.)
In laboratorio abbiamo osservato il movimento di un'asticella e per verificare che oscillava in moto armonico semplice abbiamo utilizzato il pendolo. Ricorrendo ad un proiettore siamo riusciti a vedere l' ombra dell'asticella proiettata sulla lavagna e fatto oscillare il pendolo contemporaneamente, abbiamo osservato che questi sono all'incirca in sincronia.
I dati sperimentali affermano quanto detto:
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l (m) |
n. oscillazioni |
T (sec) |
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l(asticella)= 0.73 |
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l(pendolo)= 0.64 |
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A causa del macchinario i periodi di oscillazione non coincidono perfettamente.
In laboratorio abbiamo verificato le osservazioni fatte in classe sulle proprietà del pendolo:
Indipendenza dalla massa
Isocronismo delle piccole oscillazioni
Dipendenza dalla radice quadrata di l
I parte:
Materiali e strumenti:
pendolo
cronometro (s: 0,001 sec)
varie masse
Abbiamo fatto oscillare il pendolo e tramite il cronometro, calcolato
sperimentalmente il periodo di oscillazione,sospendendo palline
di diverso materiale ma con lo stesso volume.
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Massa(g) |
n. oscillazioni |
T (sec) |
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Piombo: 92,6g |
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Alluminio: 22,4g |
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Ottone: 67,8g |
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Questi dati sperimentali del periodo,(ottenuti facendo la media aritmetica di vari tempi!) ci dimostrano le ipotesi fatte: al variare della massa il periodo del pendolo non varia.
Dalla formula del periodo del pendolo semplice
abbiamo controllato se i dati sperimentali concordano
con quelli teorici.
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l (m) |
T teor.(sec) |
T sper.(sec) |
e% |
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II parte:
Calcolo dell' angolo di oscillazione del pendolo.
Al variare dell'angolo di oscillazione il periodo del pendolo non varia.
III parte:
Materiali e strumenti:
pendolo
cronometro (s: 0,001 sec)
una massa
metro (s: 0,001mm)
Abbiamo fatto oscillare il pendolo con lunghezze diverse,
calcolando sperimentalmente il periodo di 10 oscillazioni
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l (m) |
T sec) |
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l1= 2,0 |
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l2= 1,20 |
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l3= 0,40 |
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Possiamo osservare che al variare della lunghezza del filo, il periodo del pendolo varia.
à
Abbiamo preso una corda con appesa una massa e l'abbiamo fatta oscillare, tramite il cronometro abbiamo calcolato sperimentalmente il periodo di oscillazione e successivamente determinato, tramite la formula, il valore dell'accelerazione di gravità.
o
l
F2
F1
m
mg
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l(m) |
n. oscillazioni |
T (sec) |
g (m/s2) |
e% |
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E' possibile eseguire l'esperimento con la rotaia a cuscino d'aria, sistemando il carrello al centro della rotaia e agganciandolo alle due estremità della rotaia mediante due molle.
Messa in funzione la rotaia,abbiamo spinto lateralmente il carrello,lasciandolo poi libero oscillare.
Abbiamo preso nota del
periodo di oscillazione e lo abbiamo moltiplicato per
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l(m) |
T (sec) |
n. oscillazioni |
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All' esperimento della rotaia abbiamo aggiunto alcune masse, provocando una diminuzione della velocità delle oscillazioni.
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Mtot.(g) |
T(s) |
K (N/m) |
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Il k calcolato si riferisce alle due molle agganciate alla rotaia, il k di una sola molla corrisponde precisamente alla metà del risultato trovato, pertanto:
Per trovare questo k, abbiamo agganciato la molla ad un sostegno e successivamente appese varie massa a questa.
Lunghezza
molla =
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M (g) |
Ampiezza(cm) |
K(N/m) |
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Da questi dati in tabella possiamo capire che la costante elastica della molla calcolata tramite la formula non corrisponde ai dati sperimentalmente trovati, in quanto la forza di gravità condiziona
i risultati. Quindi dovremmo posizionare la molla sulla rotaia in orizzontale e aggiungere le masse, in quanto la forza di gravità in questo caso inciderebbe meno ed avremmo risultati molto più precisi.
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M(g) |
T(s) |
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Rapporto col periodo e massa precedente:
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