STUDIO SPERIMENTALE DEL MOTO ARMONICO
Si
può verificare sperimentalmente che il
moto oscillatorio di una massa attaccata a una molla può essere considerato come
proiezione di un moto circolare
uniforme su un piano ortogonale alla circonferenza.
Allungando o comprimendo la molla, la massa
appesa, sotto l'azione della forza elastica oscilla intorno alla
posizione centrale di equilibrio.
Cronometrando il tempo di 10 oscillazioni
complete (come minimo, per ridurre l'errore) e dividendolo per il loro numero, potremo ottenere
il valore del periodo
T, cioè della durata di una oscillazione da
un estremo all'estremo stesso.
Potremo anche verificare che non varia al
variare dell'ampiezza dell'oscillazione, pur di non
superare i limiti di elasticità della molla (ISOCRONISMO).
Passiamo ora allo studio sperimentale del legame
esistente fra periodo e massa m oscillante.
Ecco i risultati di vecchie misure :
Successivamente si è studiata la dipendenza del periodo dalla costante della molla, per cui si è utilizzata una sola massa appendendola a molle di diversa costante elastica.
Nella (4)
non compare il
raggio ' R ' (ampiezza del moto
armonico).
Quindi, fissati
i valori della massa ' m ' e della costante
' k ' della molla, le oscillazioni armoniche sono ISOCRONE perché
indipendenti dall'ampiezza dell'oscillazione (avvengono cioè in uno stesso
tempo).
Galileo (secondo una leggenda) aveva
scoperto la legge dell’isocronismo usando come .. orologio il battito del suo
polso e come oscillatore un lampadario del duomo di Pisa.
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