Pendolo a g variabile

Principio

Studiate il comportamento oscillatorio di un pendolo (pendolo ad asta) variando l’entità delle componenti dell’accelerazione di gravità determinanti per il periodo di oscillazione. Il pendolo da utilizzare è costruito in modo tale che il suo piano di oscillazione possa essere progressivamente ruotato da un orientamento verticale ad uno orizzontale. L’angolo F di cui il piano di oscillazione devia dalla sua normale posizione verticale può essere letto su una scala.

Vantaggi

• Configurazione semplice e veloce
• Determina immediatamente la costante gravitazionale g senza conoscere la massa o il momento di inerzia
• Misura automaticamente il periodo di oscillazione utilizzando la barriera fotoelettrica
• Simula l’oscillazione del pendolo come si comporterebbe sulla Luna
• Investiga l’oscillazione del pendolo sul piano verticale, sul piano orizzontale e per qualsiasi angolo intermedio

Attivita’ proposte

1. Misura del periodo di oscillazione del pendolo in funzione dell’angolo di inclinazione F del piano di oscillazione per due diverse lunghezze del pendolo.
2. Analisi grafica delle correlazioni misurate e confronto con le curve teoriche, standardizzate con il valore misurato a F = 0.
3. Calcolo della lunghezza effettiva del pendolo l per l’accelerazione di gravità, che si presume nota. Confronto di questo valore con la distanza tra il punto di articolazione del pendolo e il baricentro del peso del pendolo mobile.
4. Sulla superficie lunare l’”accelerazione di gravità lunare” g m corrisponde solo al 16,6% dell’accelerazione di gravità g della terra. Calcolare l’angolo F e posizionarlo sull’apparecchio in modo tale che il pendolo in laboratorio oscilli con lo stesso periodo di oscillazione con cui oscillerebbe sulla Luna in posizione perpendicolare. Confrontare il periodo di oscillazione misurato con quello calcolato.

Obiettivi formativi

• Periodo di oscillazione
• Oscillazione armonica
• Pendolo matematico
• Pendolo fisico
• Decomposizione della forza
• Momento di inerzia