Moto armonico semplice (M.A.S.)

Materie:Appunti
Categoria:Fisica
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Testo

01/09/2005
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:
l (m)
n. oscillazioni
T (sec)
l(asticella)= 0.73
10
1,72
l(pendolo)= 0.64

1,16
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.
Massa(g)
n. oscillazioni
T (sec)
Piombo: 92,6g
10
2,40
Alluminio: 22,4g

2,37
Ottone: 67,8g

2,39
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.
l (m)
T teor.(sec)
T sper.(sec)
e%
1,41
2,39
2,40
0,41 %

II parte:
Calcolo dell’ angolo di oscillazione del pendolo.
Ө = 5°
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
l (m)
T sec)
l1= 2,0
2,82
l2= 1,20
2,19
l3= 0,40
1,27
1,29
Possiamo osservare che al variare della lunghezza del filo, il periodo del pendolo varia.


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
l(m)
n. oscillazioni
T (sec)
g (m/s2)
e%
1,10
10
2,1
9,847
0,5 %
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 2 in quanto il cronometro collegato alle fotocellule misura mezze oscillazioni.
l(m)
T (sec)
n. oscillazioni
1,6
0,25
10
All’ esperimento della rotaia abbiamo aggiunto alcune masse, provocando una diminuzione della velocità delle oscillazioni.

Mtot.(g)
T(s)
K (N/m)
403
2,184
3,4
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 = 65,8 cm
M (g)
Ampiezza(cm)
K(N/m)
10
4
2,4
20
9,4
2,1
30
15,2
1,93
40
21
1,87
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.

M(g)
T(s)
200
1.3
Rapporto col periodo e massa precedente:

Letizia Fillanti.
01/09/2005
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:
l (m)
n. oscillazioni
T (sec)
l(asticella)= 0.73
10
1,72
l(pendolo)= 0.64

1,16
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.
Massa(g)
n. oscillazioni
T (sec)
Piombo: 92,6g
10
2,40
Alluminio: 22,4g

2,37
Ottone: 67,8g

2,39
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.
l (m)
T teor.(sec)
T sper.(sec)
e%
1,41
2,39
2,40
0,41 %

II parte:
Calcolo dell’ angolo di oscillazione del pendolo.
Ө = 5°
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
l (m)
T sec)
l1= 2,0
2,82
l2= 1,20
2,19
l3= 0,40
1,27
1,29
Possiamo osservare che al variare della lunghezza del filo, il periodo del pendolo varia.


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
l(m)
n. oscillazioni
T (sec)
g (m/s2)
e%
1,10
10
2,1
9,847
0,5 %
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 2 in quanto il cronometro collegato alle fotocellule misura mezze oscillazioni.
l(m)
T (sec)
n. oscillazioni
1,6
0,25
10
All’ esperimento della rotaia abbiamo aggiunto alcune masse, provocando una diminuzione della velocità delle oscillazioni.

Mtot.(g)
T(s)
K (N/m)
403
2,184
3,4
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 = 65,8 cm
M (g)
Ampiezza(cm)
K(N/m)
10
4
2,4
20
9,4
2,1
30
15,2
1,93
40
21
1,87
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.

M(g)
T(s)
200
1.3
Rapporto col periodo e massa precedente:

Letizia Fillanti.

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