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fisica:esperienze:oscillatoremassamolla

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LAB2GO Scienza

Oscillatore massa-molla

Descrizione

L'obiettivo di questa esperienza è lo studio del moto oscillatorio di un corpo dotato di massa $m$ collegato a una molla di costante elastica $k$ (vedi anche Oscillatori e Oscillazioni). Dopo aver appeso una massa sferica sull'asta di sostegno mediante una molla, posizioniamo in corrispondenza verticale della massa, il sensore. Questo sensore permetterà di misurare la distanza con la massa e di tracciare i grafici, anche tenendo conto degli attriti, che rappresentano la posizione, l'andamento della velocità e dell'accelerazione in funzione del tempo. Il sistema è sempre rigorosamente armonico, se la molla obbedisce alla legge di Hooke $F=-kx$.

Figura 1

Tracciando il grafico spazio-tempo, si nota che questo rappresenta un'onda periodica di ampiezza costante nel caso in cui l'attrito sia trascurabile (Figura 1). Tale grafico assume ampiezze proporzionalmente inferiori, nel caso di un moto particolarmente smorzato (vedi anche Moto armonico smorzato) (Figura 2).

Figura 2

Tracciando il grafico della velocità in funzione della posizione, notiamo che ha la caratteristica di essere ellittico (ciò si giustifica in base all'equazione di conservazione dell'energia). Tale grafico assume la forma di spirale nel caso di un moto particolarmente smorzato.

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Strumenti

Strumenti necessari
Sonar (per esempio Sensore ad ultrasuoni PASCO)
Massa
Molla
Asta di sostegno
Computer con software adatto

fisica/esperienze/oscillatoremassamolla.txt · Ultima modifica: 2020/11/18 13:05 (modifica esterna)