Introduzione


 

 

Com'è noto il pendolo fisico o composto è un particolare tipo di sistema meccanico oscillante, che differisce dal pendolo semplice o matematico per essere costituito da una asticina di forma e materiale adeguata in cui la massa è distribuita su tutto il sistema. Se è vera l'approssimazione che le oscillazioni di questo sistema meccanico oscillante sono molto piccole è possibile individuare, come nel caso del pendolo semplice, una legge di regolarità chiamata "legge dell'indipendenza" o isocronismo del periodo T da alcuni parametri geometrici.

Lo scopo di questo esperimento è quello di ricercare e confermare, in maniera empirica e teorica,  l'equazione del moto del periodo T del pendolo composto, in cui vengono presi alcuni parametri fisici intesi come variabili indipendenti Qui per "ricerca" si intende un'indagine di tipo empirico da effettuare in laboratorio. Per pervenire al nostro scopo utilizzeremo il metodo sperimentale che è un procedimento essenzialmente induttivo. L'essenza del metodo è il concetto di "variabile indipendente", concetto manipolato dallo sperimentatore per stabilire la validità di una relazione di interdipendenza tra questa variabile e quella dipendente. Dopo una analisi preliminare del fenomeno ricercheremo correlazioni fisico-matematiche tra le variabili considerate e con queste cercheremo di validare l'idea che il periodo di oscillazione di un pendolo composto è indipendente da alcune variabile mentre dipende da altre. Il lavoro è stato proposto a  una classe di ultimo anno di liceo scientifico sperimentale ed è consistito in un lavoro di gruppo coordinato dal sottoscritto e composto da cinque studenti: Lidia Morichelli, Laura Faldetta, Cristina Lucherini, Paola Iannizzotto e Luca Franceschini. La relazione che segue è sostanzialmente la tesina di esami che hanno portato all'esame di maturità.

Come abbiamo detto l'oggetto della nostra esperienza è un pendolo composto o fisico, che è un sistema meccanico in grado di oscillare in un piano di oscillazione verticale. Suddividiamo l'esperimento in due parti. Nella prima parte ricaveremo sperimentalmente l'equazione del periodo del pendolo fisico. Confermeremo l'idea che il periodo di oscillazione del pendolo composto per oscillazioni di piccola apertura angolare dipende esclusivamente dalla lunghezza l  e dalla accelerazione di gravità come nel caso del pendolo semplice. Nella seconda parte procederemo alla misurazione indiretta dell'intensità del campo gravitazionale che coincide qui con l'accelerazione di gravità g e calcoleremo la relativa incertezza assoluta.

 


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