Pendolo

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Table of contents

Il pendolo semplice

Livello di difficoltà: basso

Obiettivi disciplinari:

  • - saper applicare i principi della dinamica per la risoluzione di semplici situazioni fisiche,
  • - utilizzare la seconda legge della dinamica per calcolare l'accelerazione di gravità,
  • - modellizzare situazioni fisiche che coinvolgono la forza peso nei moti;
  • - formalizzare l'analisi di sistemi fisici che coinvolgono la forza peso in moti armonici;
  • - approfondire e applicare i concetti base della teoria degli errori.

Prerequisiti:

  • - gli errori sperimentali e la loro trattazione;
  • - scrivere in modo corretto ed interpretare una misura;
  • - i sistemi di riferimento, piano cartesiano, punto e retta;
  • - rappresentazione vettoriale delle grandezze fisiche;
  • - proprietà del moto armonico;
  • - principi della dinamica;
  • - similitudine tra triangoli.

Studio fenomenologico del pendolo

Il sistema fisico che studierai, una sferetta metallica sospesa mediante un filo ad una sbarra orizzontale, costituisce un pendolo. Esso può essere schematizzato come un oggetto puntiforme dotato di massa, sospeso ad un filo che con buona approssimazione può essere ritenuto di massa trascurabile ed inestensibile. La sua posizione coincide con il centro geometrico della sferetta e si trova ad una distanza l dalla sbarra orizzontale di sospensione.

Presentazione dell'applet Java

[Clicca sull'immagine per vedere l'applet in funzione!pendolo.png (http://www.ba.infn.it/%7efisi2005/animazioni/preview_anim2.php?dir1=anim004&id=004)]


In questa simulazione si possono variare i parametri del moto di un pendolo e studiarne l'effetto. E' possibile inoltre osservare il grafico delle varie grandezze interessate. Il piano di lavoro è diviso in due parti.
Sulla sinistra sono rappresentati il pendolo semplice e un sistema di riferimento cartesiano utile per rappresentare i vari grafici .

La parte di destra è a sua volta suddivisa in 3 parti.

In alto ci sono i pulsanti Via e Reset

  • Via fa partire l'applet (o mette la mette in standby se è già partita)
  • Reset annulla le modifiche fatte o ripristina le condizioni iniziali dopo che l'applet è stata usata

Al centro ci sono delle caselle di testo in cui puoi definire i parametri del moto

  • lunghezza
  • accelerazione di gravità
  • massa
  • ampiezza

In basso puoi selezionare le grandezze di cui vuoi studiare il comportamento durante il moto:

  • elongazione
  • velocità
  • accelerazione
  • forza
  • energia

A seconda della grandezza che scegli, l'aspetto dell'area di notifica cambia.
Accanto all'area di notifica c'è un cronometro digitale, con sensibilità del millesimo di secondo, che segna il tempo mentre il pendolo oscilla.

Puoi scegliere di visualizzare il moto al rallentatore. Per fare questo è sufficiente spuntare la casella Moto rallentato nell'area di destra e poi premere Via!. Scheda di lavoro: Il pendolo semplice