Il pendolo nel laboratorio di fisica

Il pendolo è uno dei dispostivi più usati nelle prime esperienze fatte dagli studenti nel laboratorio di fisica.
Quando si esegue la misura manuale del periodo, per minimizzare l’errore, si effettua la media di più misure mentre con un sistema elettronico è possibile misurare direttamente la durata di ogni periodo senza ricorrere alla media, questo metodo è più rapido ma soprattutto più preciso.
Il questo tipo di esperienza, generalmente, si procede anche al calcolo dell’accelerazione di gravità g tramite la relazione approssimata, per piccole oscillazioni:

g = 4 π² L/T²

Materiale
Fotointerruttore (photogate), scheda Arduino, pendolo bifilare, Excel

Note
Mentre l’incertezza sulla misura del periodo è di 1 ms, più critica può essere la misura della lunghezza del pendolo, per ridurre l’incertezza di questa misura è opportuno usare valori non inferiori a 1,5 m e determinare con sufficiente precisione il baricentro della massa appesa.

Conclusioni
L’utilizzo di un foto interruttore con una scheda Arduino dà la possibilità di effettuare misure particolarmente accurate del periodo di oscillazione di un pendolo.
Con questa strumentazione è possibile ottenere il valore di g in buon accordo con il valore atteso, con un’accuratezza inferiore al 1%.