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Il pendolo semplice: dalla teoria all’esperimento

Anno scolastico 2023/2024

Il pendolo semplice: dalla teoria all'esperimento (calcolo del valore di g in funzione della lunghezza L del pendolo e del suo periodo T di oscillazione)

Presentazione

Data

dal 1 Marzo 2024 al 30 Maggio 2024

Descrizione del progetto

Il calcolo dell’accelerazione di gravità
g
utilizzando un pendolo semplice è un esperimento classico in fisica.

Ecco come si può procedere:

Materiali Necessari

  1. Un pendolo (una massa attaccata a una corda).
  2. Un cronometro.
  3. Un metro per misurare la lunghezza della corda.

Procedura

  1. Misura della lunghezza del pendolo: Misura la lunghezza della corda dal punto di sospensione al centro della massa. Questa lunghezza è indicata come L.
  2. Piccola oscillazione: Sposta la massa lateralmente di un piccolo angolo (meno di 10 gradi) e lasciala oscillare.
  3. Misura del periodo: Utilizza il cronometro per misurare il tempo che il pendolo impiega per completare un’oscillazione completa (andata e ritorno). Questo è il periodo T.
  4. Per una maggiore precisione, misura il tempo per 10 oscillazioni e poi dividi per 10.
  5. Calcolo del periodo medio: Ripeti la misura del periodo  più volte e calcola la media.

Formula per calcolare gg

Il periodo di un pendolo semplice è dato dalla formula: T=2π rad(L/g)

Da cui possiamo derivare la formula per

Considerazioni

  1. Precisione della misura: Assicurati che le misure della lunghezza L e del periodo T  siano il più precise possibile.
  2. Angolo di oscillazione: Mantieni l’angolo di oscillazione piccolo (meno di 10 gradi) per garantire che il movimento del pendolo approssimi un moto armonico semplice.
  3. Attrito e resistenza dell’aria: Cerca di minimizzare l’attrito al punto di sospensione e gli effetti della resistenza dell’aria.

Seguendo questi passaggi, è possibile ottenere una buona stima dell’accelerazione di gravità
g
utilizzando un semplice pendolo.

Obiettivi

Obiettivi di Conoscenza

  1. Comprendere i principi del moto armonico semplice: Gli studenti acquisiranno una comprensione delle basi teoriche del moto armonico semplice e di come si applicano a un pendolo.
  2. Conoscere la relazione tra periodo, lunghezza e gravità: Gli studenti impareranno la formula che collega il periodo di un pendolo alla lunghezza della corda e all'accelerazione di gravità.

Obiettivi di Abilità

  1. Sviluppare abilità sperimentali: Gli studenti praticheranno la misurazione precisa della lunghezza del pendolo e del periodo delle oscillazioni.
  2. Analizzare dati sperimentali: Gli studenti impareranno a raccogliere, analizzare e interpretare dati sperimentali, confrontando i risultati ottenuti con valori teorici.
  3. Utilizzare strumenti di misura: Gli studenti acquisiranno esperienza nell'uso di strumenti di misura come il cronometro e il metro.

Obiettivi di Competenze

  1. Applicare il metodo scientifico: Gli studenti seguiranno il metodo scientifico, formulando ipotesi, conducendo esperimenti, raccogliendo dati e traendo conclusioni.
  2. Risolvere problemi matematici: Gli studenti useranno la formula g=4π2LT2g = frac{4pi^2 L}{T^2} per calcolare l'accelerazione di gravità, applicando le loro competenze matematiche.
  3. Sviluppare capacità critiche: Gli studenti valuteranno l'accuratezza e la precisione delle loro misurazioni e analisi, riflettendo su possibili fonti di errore e miglioramenti.

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Partecipanti

Gaia Battistini e Filippo Beltramini