Guido B, Stefano C, Sofia C, Alice L
RELAZIONE DI LABORATORIO - ESPERIMENTO DEL PENDOLO
TITOLO:
Calcolo dell'accelerazione gravitazionale attraverso il periodo del pendolo
APPARATO SPERIMENTALE:
- Mettere su una superficie piana le due basi di plastica
- Infilare un'asta d’acciaio a entrambi i sostegni in modo tale da tenerli uniti
- Su uno dei sostegni di plastica attaccare una seconda asta verticalmente
- Attaccare alla seconda asta una apposita prolunga di plastica, che servirà per attaccare altre aste e quindi ad allungare la struttura
- Mettere una terza asta orizzontale sulla prolunga di plastica e fermarla con una vite a rotazione
- Attaccare un preso ad un filo con un nodo
- Infine, attaccare sempre con un nodo il filo alla terza asta e fissarlo con una molletta di plastica
MATERIALI:
- Sostegni di plastica
- 3 aste di acciaio
- Filo di cotone
- Molletta di plastica (per tenere fermo il filo durante l’oscillazione)
- Peso di acciaio
- Cronometro (portata 20h – sensibilità 0,01 s)
- Bilancia (portata 2 kg – sensibilità 0,01 g)
- Metro da sarto (portata 2 m – sensibilità 0,01 cm)
- Materiale per la raccolta di dati
RACCOLTA DATI:
| l (m) | t (s) | |
|---|---|---|
| 1 | 0,360 | 10,22 |
| 2 | 0,262 | 9,99 |
| 3 | 0,153 | 7,19 |
| 4 | 0,439 | 13,22 |
| 5 | 0,0670 | 3,22 |
ELABORAZIONE DATI:
| T | $\sqrt{l}$ | K | g | g media | |
|---|---|---|---|---|---|
| l 1 | 1,022 | 0,600 | 1,70 | 13,6 | 14,2 |
| l 2 | 0,999 | 0,512 | 1,95 | 10,4 | |
| l 3 | 0,719 | 0,391 | 1,83 | 11,7 | |
| l 4 | 1,322 | 0,663 | 2,00 | 9,91 | |
| l 5 | 0,322 | 0,259 | 1,28 | 25,5 | |
| Formule | T=$\frac{t}{10}$ | $\sqrt{l}$=$l^\frac{1}{2}$ | K=$\frac{T}{\sqrt{l}}$ | g=$(2\pi\frac{\sqrt{l}}{T})^2$ | g media=$\frac{\sum {g}}{5}$ |
| Unità di misura | (s) | ($\sqrt{m}$) | ($\frac{s}{\sqrt{m}}$) | ($\frac{m}{s^2}$) | |
CONSIDERAZIONI FINALI:
Il risultato ottenuto non soddisfa i risultati attesi; infatti abbiamo calcolato l’accelerazione gravitazionale media gmedia=14,2 $\frac{m}{s^2}$ che è molto diversa dall’accelerazione gravitazionale terrestre g=9,81 $\frac{m}{s^2}$ che sarebbe dovuta risultare. L’esperimento non ha portato ai risultati attesi probabilmente perchè abbiamo commesso degli errori durante le misurazioni del periodo. Per esempio l’ultima misura del periodo è molto diversa da ciò che ci si può aspettare dalle misure degli altri periodi; ciò si nota analizzando il valore ottenuto dal calcolo della costante K (l5) = 1,28 che differisce in modo molto significativo rispetto agli altri valori della costante ottenuti. Allo stesso modo ciò si può osservare dai valori di g. Lo stesso vale anche per le misure ottenute da l1 che come si può vedere dal grafico è spostato rispetto all’andamento ideale del pendolo.
Gli errori commessi possono essere stati errori casuali come aver preso male la misura del tempo per distrazione o per aver fermato il cronometro nel momento sbagliato.
Per migliorare il setup sperimentale avremmo potuto usare un gancio dove attaccare il filo del pendolo per fare in modo che esso non cambi direzione durante l’oscillazione. Un altro modo sarebbe utilizzare una massa più aerodinamica in modo da prendere meglio l’aria e non creare attrito. Per migliorare la presa dati si potrebbe segnare su un foglio posto dietro alla struttura l’ampiezza con cui si fa oscillare il pendolo in modo da facilitare il riconoscimento dell’istante in cui esso torna nella posizione iniziale.
Per calcolare g si possono ideare molti altri tipi di esperimenti come quelli fatti nella prima lezione.
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