Introduzione: Il pendolo e' uno dei sistemi fisici piu' facili da osservare e da descrivere. Nel pendolo semplice abbiamo una massa m fissata a un filo di lunghezza l che si muove lungo l'arco di una circonferenza.
Istruzioni : Tenendo il tasto sinistro del mouse premuto potete
trascinare il pendolo a destra o a sinistra e farlo partire dalla posizione
desiderata.
Provate a cambiare la lunghezza cliccando sul punto rosso a cui e' attaccato il
pendolo. Per la massa,cliccate e trainate la punta dell'asta nera sulla destra.
Potete cambiare anche la forza di gravita' trascinando la punta del vettore
rosso g.
U e K rappresentano l'energia potenziale e l'energia cinetica. La loro variazione
e' rappresentata graficamente dalle curve rosso e blu sotto. Riuscite a capire
la loro relazione?....no?
Selezionate Show e vedrete comparire sulla massa 4 frecce. La freccia blu e' la
forza di gravita', le frecce verdi le due componenti della stessa e la freccia
rossa la velocita'.
In alto a sinistra vengono poi indicati: con T il periodo dell'oscillazione; con N il numero delle oscillazioni compiute dal pendolo; con L la lunghezza del filo inestensibile.
Soluzione: Il moto del pendolo puo' essere descritto da una semplicissima relazione: tutto avviene in modo che U+K =k , rimanga cioè costante. L'energia potenziale U e' legata all'attrazione della terra ed e' tanto piu' grande quanto maggiore e' l'altezza della massa oscillante U = m g h . Viceversa l'energia potenziale K dipende dal quadrato della velocita' K = m v*v /2 . Per questo la velocita' del pendolo e' massima quando la sua altezza e' minima ed e' zero quando l'altezza e' massima. Quindi nei due punti in cui il pendolo raggiunge l'altezza massima l'energia e' solo potenziale ed uguale a mghmax. Questo e' il valore della costante k.
