Pendoli accoppiati

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Unità correlate: pendolo semplice

Livello di difficoltà: 1

Obiettivi disciplinari:

  • 1. Conoscere le caratteristiche del moto armonico
  • 2. Conoscere le caratteristiche di oscillazione dei pendoli accoppiati
  • 3. Saper risolvere problemi relativi ai moti indicati

Prerequisiti:

  • Conoscere le forze e le condizioni di equilibrio
  • Conoscere le proprietà del moto armonico
  • Conoscere i principi della Dinamica

Studio del fenomeno:

Il sistema fisico considerato è costituito da due cilindretti metallici sospesi mediante fili ad una sbarra orizzontale collegati fra loro da una molla. Tale sistema costituisce " i pendoli accoppiati ". L'energia di un pendolo si trasferisce all'altro e poi ritorna indietro producendo un caratteristico andamento del moto. Questa trasmissione di energia è simile a quella che si ha in un'onda. Infatti un'onda può essere pensata come formata da una serie di moltissimi pendoli accoppiati.

Descrizione Applet Java

L'applet, la cui immagine è illustrata a seguito, consente la simulazione del moto di due pendoli accoppiati attraverso una molla. E' possibile modificare le posizioni iniziali dei due pendoli. Due grafie mostrano il grafico della posizione al variare del tempo.


Istruzioni Applet Java

Con il pulsante giallo Riprendi puoi fare partire/fermare l'animazione. Il pulsante celeste Reset permette di tornare alle condizioni iniziali. La posizione iniziale dei due pendoli può essere cambiata nelle finestre sotto con valori che vanno da -10 a 10.

Presentazione dell'applet Java

[Clicca sull'immagine per vedere l'applet in funzione! cpendula.png (http://www.ba.infn.it/%7efisi2005/animazioni/anim006/cpendula.html)]


Nella simulazione è possibile variare le posizioni iniziali dei due pendoli e studiarne l'effetto.Inoltre si può anche osservare il grafico della posizione al variare del tempo dei due pendoli. Sulla sinistra dell'applet sono rappresentati i due pendoli collegati fra loro da una molla e i loro grafici. Nella parte a destra, invece ci sono in alto due pulsanti, il primo annulla le modifiche fatte o ripristina le condizioni iniziali dopo che lo stesso applet è stato usato, il secondo fa partire l'applet.

Si può scegliere inoltre di visualizzare il moto al rallentatore spuntando la casella "Moto rallentato". Infine si possono variare le posizioni iniziali dei due pendoli, ad esempio tenendo fermo uno dei due e facendo variare la posizione iniziale dell'altro.


Scheda di lavoro: Pendoli accoppiati