PASCO TD-8565, Instruction Manual And Experiment Manual

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Esperienza 4
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Pendolo di torsione
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4. Aggiungere delle masse sul portapesi appeso alla puleggia e attendere che il sistema si stabilizzi
per prendere la misura dell’angolo di tors
ione.
5. Fare il grafico della posizione angolare del SMR in funzione della forza peso applicata e fittare i
dati con la retta dei minimi quadrati.
6. Usare la seguente espressione per calcolare la costante di torsione per ogni filo
l
÷
ø
ö
ç
è
æ
=
q
F
k
dove
l
è la lunghezza del braccio di leva in metri (distanza dall’asse della puleggia alla tangente
alla stessa),
F
è la forza in Newton e
q
lo spostamento angolare corrispondente alla forza F.
7. Ripetere i passi 1 - 6 per tutti i fili di diversi spessore di filo.
1
N.B. È possibile invece che utilizzare i pesetti utilizzare un sensore di forza in luogo dei pesetti
per rilevare F.
Parte B: Determinazione del momento di inerzia del disco
1.
Togliere la puleggia e montare il disco sopra il SMR, come in figura 2. Fare attenzione che il filo
del pendolo di torsione sia ben fissato al sistema.
2. Aumentare la frequenza di campionamento fino a 200 Hz.
3. Girate di circa ¼ di giro il disco. Cominciate a registrare i dati, lasciare andare il disco in modo
che possa oscillare e registrare fino allo smorzamento completo dell’oscillazione.
4. Fate il grafico della posizione angolare del disco in funzione del tempo e calcolate il periodo di
oscillazione (T) del pendolo.
5. Cambiare filo (0.047 pollici e dopo 0.062 pollici) e ripetere i passi 3 e 4.
6. Calcolate il momento di inerzia del disco usando le equazioni (2) e (3) e confrontare.
Parte C: Determinazione del momento di inerzia del disco e cilindro
Aggiungere il cilindro sopra il disco e ripetere i passi 3, 4 e 5 precedenti. Calcolate il momento di
inerzia del sistema disco + cilindro usando equazione (2) e (4) e confrontare.
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Si consiglia, tuttavia, di cambiare il filo dopo
aver concluso tutte le fasi (B e C) dell’esperimento.