Periodo e frequenza di un pendolo
Che cosa sono il periodo e la frequenza di un pendolo?
Il pendolo semplice è un sistema fisico costituito da un punto materiale di massa m appeso ad una fune di lunghezza L capace di oscillare attorno ad un punto fisso.
Infatti, se non soggetto ad alcuna forza, il punto materiale è fermo e il filo è perfettamente teso lungo la verticale (punto di equilibrio).
Se però il punto materiale viene spostato dalla posizione di equilibrio, il pendolo comincerà ad oscillare su un piano verticale sotto l'effetto della forza peso.
Nell'ipotesi che gli attriti siano nulli, le oscillazioni proseguono nel tempo con la stessa ampiezza.
Il periodo del pendolo è il tempo necessario al punto materiale per compiere una oscillazione completa; essendo un tempo, il periodo del pendolo si misura in secondi.
Formula per il calcolo del periodo di un pendolo
Per piccole oscillazioni il periodo del pendolo può essere calcolato con la seguente formula:
in cui:
- T è il periodo del pendolo (s);
- L è la lunghezza del filo (m);
- g è il valore dell'accelerazione di gravità.
Dalla formula precedente è possibile dedurre che il periodo di un pendolo semplice:
1) aumenta all'aumentare della lunghezza del filo L. Pertanto un pendolo dal filo più lungo richiederà più tempo per compiere un'oscillazione completa.
2) diminuisce all'aumentare del valore di g (conseguenza del fatto che la forza di richiamo è una componente della forza peso).
3) è indipendente dalla massa del pendolo.
Frequenza di un pendolo
La frequenza di un pendolo (f) è l'inverso del periodo e rappresenta il numero di oscillazioni del pendolo nell'unità di tempo (1 secondo):
f = 1 / T
L'unità di misura della frequenza di un pendolo è il sec-1 ovvero l'Hertz (Hz).
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