Il pendolo semplice in fisica

In questa lezione ci dedicheremo a capire le cose fondamentali del pendolo semplice in fisica. Inoltre all’interno del capitolo denominato “dinamica” troverete anche lezioni dedicate a esercizi sui tre principi della dinamica, funi e carrucole, sistemi inerziali e non inerziali, il momento di inerzia, il teorema di Bernoulli è l’equazione di continuità.

il pendolo semplice

Per definizione il pendolo semplice è costituito da una massa appesa ad un filo in estensibile che oscilla intorno ad un certo punto compiendo fra l’altro piccole oscillazioni. Si parla normalmente di oscillazioni asincrone, e vengono dette tali quando il periodo di oscillazione resta lo stesso anche quando l’ampiezza diminuisce. Per poter ottenere delle oscillazioni asincrone bisogna semplicemente portare il pendolo a formare un angolo molto piccolo e lasciarlo oscillare. Per darvi un’idea nella realtà provate a realizzarlo un pendolo semplice: prendete un oggetto un po’ pesante, potrebbe essere un sasso, legati al luogo una corda e fissate l’estremo posto della corda ad un’asta verticale. Chiaramente la corda non è completamente inestensibile però possiamo approssimare la la corda stessa ad essere in estensibile e priva di massa, anche questa caratteristica non è propriamente vera nella realtà, ragioneremo per approssimazioni.

pendolo semplice, forze in gioco e primo principio della dinamica

Se portiamo il pendolo in una determinata posizione e lo lasciamo andare questo si muoverà, mentre se lo portiamo in quella posizione e lo teniamo fermo allora potremmo studiare le forze che sono applicate al pendolo: la somma di queste forze necessariamente ci deve dare zero perché il pendolo è fermo! Ma cosa succede se lasciamo andare il pendolo? L’abbiamo detto un attimo fa, il pendolo inizierà ad oscillare avanti ed indietro seguendo un moto armonico, moto del quale abbiamo parlato nel capitolo scorso.

pendolo, forze in gioco e seconodo principio della dinamica

Nello studio del pendolo vedremo che è molto utile scomporre la forza peso notando che solo la sua componente parallela contribuisce all’accelerazione del pendolo che si muove praticamente di moto armonico. Infatti per il secondo principio della dinamica riusciremo a calcolare il valore di questa accelerazione e dopo riusciremo ad arrivare addirittura a determinare il legame matematico che c’è fra il periodo di oscillazione del pendolo e la sua lunghezza. Questa è la formula più famosa che si può spiegare proprio per il pendolo semplice! 

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