Misure
del periodo di oscillazione del pendolo
Esperienza realizzata nelle classi 3aB
- 3aC - 3aH
Liceo scientifico "Da Procida" - Salerno
Schema della U.D.
Mappa
concettuale
Analisi
situazione di partenza
Obiettivi
Materiale e strumenti
Organizzazione
Sintesi del lavoro
Filmato
Schema della prova
Conduzione della prova
Calcoli da riportare in tabella
Tabella dei valori misurati e calcolati
Grafici
Considerazioni
L'esperienza
è possibile realizzarla in classe,
aggangiando il pendolo alla spalliera
di una sedia
o ad un'asta appoggiata su una sedia
Schema
della prova
Il
pendolo oscilla tra i punti A a B, intorno alla posizione di equilibrio
(linea rossa), a causa della componente della forza peso tangente alla
traiettoria del moto. L’altra componente è controbilanciata dalla tensione del filo
Analisi
della situazione di partenza
Preconoscenze:
Sistema MKS.
Misure di tempo. Operazioni nel sistema sessagesimale. Calcolo errori.
Tipi di curve
Prerequisiti:
Saper
usare il cronometro. Saper
calcolare errori. Saper rappresentare graficamente.
Obiettivi
Determinare il periodo di oscillazione del pendolo in funzione della
lunghezza del filo
Sapere scrivere la misura finale del periodo di oscillazione di un pendolo.
Materiale
e strumenti
Pendolo,
costituito da una sferetta di acciaio legata ad un filo di spago
Cronometro
Telecamera
Carta millimetrata – Matita - Squadretta
Programmi:
Word ed Excel
Organizzazione
Spazi: Laboratorio
- Casa per relazione
Tempi:
8
ore (2+7)
Struttura
classe: Suddivisione a gruppi per misure di tempo a diverse lunghezze
del filo
Modalità
di gestione: attività
pratica guidata dal docente
Sintesi
delle fasi di lavoro
1)
è
stato innanzitutto
spiegato il pendolo e le caratteristiche principali del suo moto.
2) è
stata individuata la successione
delle operazioni da fare
durante la prova.
Filmato
La
preparazione dell’esperimento e l’esecuzione della prova potranno
essere filmate con una telecamera. I ragazzi potranno spiegare in audio
tutto ciò che sarà fatto. Dal filmato, inoltre, contando i frames, si
potranno ottenere misure di tempo più precise.
La prova è effettuata da ogni ragazzo in questo modo:
1) Si allontana la sfera dalla sua posizione di equilibrio e la si lascia
oscillare;
2) Ogni ragazzo del gruppo
misura il
tempo impiegato dal pendolo a compiere 10 oscillazioni.
3) Si riportano i tempi misurati in tabella.
Calcoli
da riportare in tabella
Dopo la prova, si faranno calcolare:
1)
Tempo per un’oscillazione (periodo)
2)
Periodo medio: Tm
= (T1 + T2 + ……. + Tn)/numero alunni
3)
Scarto dalla media: Si = Ti - Tm
4)
Scarto assoluto: Sa = |Si|
5) Errore assoluto: ea
= Sam
= Media aritmetica degli Sa
6)
Risultato finale: T = Tm + ea
7) Rapporto
La
tabella ed il grafico sono realizzati sia manualmente e sia utilizzando
Word ed Excel.
Saranno
rappresentati: T misurato, T medio e la relazione finale
Tabella
dei valori misurati e calcolati (classe 3C)
a seconda della lunghezza del filo
Poi fare la tabella finale unica