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Moto armonico semplice (M.A.S.)



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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:




l (m)

n. oscillazioni

T (sec)

l(asticella)= 0.73



l(pendolo)= 0.64




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



Alluminio: 22,4g



Ottone: 67,8g




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%







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


l (m)

T sec)

l1= 2,0


l2= 1,20


l3= 0,40





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



l(m)

n. oscillazioni

T (sec)

g (m/s2)

e%










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











All’ esperimento della rotaia abbiamo aggiunto alcune masse, provocando una diminuzione della velocità delle oscillazioni.




Mtot.(g)

T(s)

K (N/m)






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)















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)




Rapporto col periodo e massa precedente:













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