Come ricavare l'accelerazione di gravità g da misure sperimentali

Sulla Terra, tutti i corpi subiscono la forza peso. In caduta libera, per effetto della gravità, sono soggetti ad un'accelerazione. Tale valore, rappresentato in genere con g, varia in base al luogo, all'altitudine ed alla latitudine. Convenzionalmente, si indica con 9,80665 m/s2. Questo valore medio viene approssimato ad una latitudine di 45,5°. L'accelerazione gravitazionale varia in base alla rotazione della Terra (e quindi alla forza centrifuga). Ma anche allo schiacciamento del Pianeta ai poli, che allontana i corpi ulteriormente dal centro della Terra. Mediante un pendolo semplice, determineremo l'accelerazione di gravità g terrestre da misure sperimentali. Con una semplice ma interessante esperienza di laboratorio potremmo ricavare il dato. Segui il tutorial nelle sue diverse fasi. Ecco come procedere.

• treppiede con asta verticale
• asta orizzontale
• morsetto
• filo
• sferette di massa diversa
• cronometro a 1/5 o a 1/10 di secondo
• riga graduata di legno

Per ricavare l'accelerazione di gravità g da misure sperimentali, procurati tutto l'occorrente. Per cominciare questa esperienza di laboratorio, fissa tramite il morsetto, l'asta orizzontale a quella verticale. Quest'ultima va posta sul treppiede. Di conseguenza, sospendi il pendolo a filo all'asta orizzontale e mettilo in oscillazione. Per ridurre al minimo l'errore, esegui la misurazione del tempo di dieci o di venti oscillazioni. Per ottenere la misura del periodo T dividi il tempo (t) per dieci o per venti.

Per ottenere un corretto valore dell'accelerazione di gravità g, esegui differenti misure per le diverse lunghezze dei fili. Queste ultime verranno misurate tra il centro della massa m ed il punto di sospensione C. A questo punto, per semplificare l'esperimento, compila una tabella. In questo schema, verifica che, nei limiti degli errori sperimentali, il rapporto T2/l sia costante. Qualora ti sia d'aiuto, disegna i grafici. In tal senso, potrai studiare meglio il rapporto tra T2 ed I.

Ripeti l'esperimento più volte. Lascia invariata la lunghezza del filo. Modifica, invece, la massa. In tal modo potrai verificare come il periodo T non dipenda dalla massa del pendolo semplice. Per concludere, ripeti l'esperimento variando lo spostamento dalla verticale. Potrai così notare come il periodo T non dipenda in maniera sensibile dall'elongazione. Dai dati ottenuti e dal valore di T potrai ricavare l'accelerazione di gravità g. Tuttavia, il valore calcolato con estrema diligenza, risulta inevitabilmente "ordinario" rispetto ai valori impeccabili ed esattissimi di g. Questi ultimi, potrai ottenerli con i GRAVIMETRI, ed altri metodi di precisione.

• Esegui l'esperimento con un aiutante oppure con qualcuno esperto in materia

• Costante G e l'accelerazione di gravità g