DIPARTIMENTO DI FISICA

Laboratorio di fisica per Biotecnologi
Prof. G. Sartorelli – Dr. M. Selvi


PENDOLO DI TORSIONE:
misura del momento d’inerzia col metodo perturbativo

 

Impostare il problema fisico in questione e descrivere il metodo usato, scrivere le formule principali delle grandezze fisiche e dei loro errori.

  1. Spostare il pendolo dalla sua posizione di equilibrio (per es. di circa 120°). Misurare il periodo del pendolo di torsione, utilizzando il cronometro. Ripetere la misura almeno 60 volte.
  2. Riportare i dati in tabella. Calcolare la media e la deviazione standard della distribuzione ottenuta.
    Costruire un istogramma ad intervalli, scegliendo la dimensione opportuna degli intervalli in ascissa. Tracciare una gaussiana che approssimi l’istogramma e valutare graficamente media e deviazione standard della gaussiana. Valutare se è necessario acquisire ulteriori dati, nel caso l’istogramma non sia ben definito.
    Confrontare media e     s ottenute con i due metodi.
  3. Fornire il risultato per il periodo del pendolo di torsione T come

(media ± dev. standard della media)

Ripetere i passaggi da 1 a 3 dopo aver aggiunto le masse addizionali e riportate il risultato per  il periodo T1.

 

Calcolare I tramite le formule:

 

 

 


dove T è il periodo nella configurazione iniziale e T1 è il periodo nella configurazione “perturbata”, Im è il momento d’inerzia delle due masse aggiuntive m e d è la distanza delle masse dall’asse di rotazione.
Calcolare l’errore DI utilizzando le formule di propagazione degli errori.

Confrontare il risultato ottenuto con quello dato dal metodo geometrico: a tale scopo misurate le dimensioni dell’oggetto e la sua massa, effettuate i calcoli opportuni e valutate l’errore.

 

 


Dove M  è la massa del cilindro (spostate la bilancia sopra al radiatore !!!), R è il suo raggio e l è l’altezza.

 

Calcolare il modulo di torsione K, caratteristico del materiale di cui è composto il cavo, dato dalla formula:




dopo aver misurato l (lunghezza del cavo) con il metro e R (raggio del cavo) con il micrometro.
Riportate risultato ed errore.

 

Considerazioni finali sui risultati ottenuti.