Misura dell’accelerazione di gravità · Si vuole ora analizzare il rapporto fra la misura di g e...
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Ruggero Caravita Anno accademico 2007/2008 [email protected]
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Misura dell’accelerazione di gravità Relazione sperimentale
MATERIALI A DISPOSIZIONE 9 dischetti metallici di massa circa 20 g l’uno e un supporto con gancio anch’esso di massa 20 g (la massa precisa del peso nel complesso è 198.4 ± 0.1 g); cronometro a fotocellula con sensibilità ± 1 · 10-4 s collegato a un computer per l’acquisizione dati; filo di dakron; un goniometro con sensibilità ± 1°; un calibro con sensibilità ± 0.05 mm; un metro a nastro con sensibilità ± 0.1 cm; supporti in acciaio per la realizzazione della struttura; livella a bolla.
RELAZIONI USATE E APPROSSIMAZIONI Al fine di poter ricavare la formula per il calcolo di g, il filo è stato considerato inestensibile ed è stato inizialmente posto per angoli molto piccoli. La legge ricavata dall’integrazione della legge del moto del pendolo è pertanto
con L la lunghezza del filo e T il periodo misurato. Questa legge è tuttavia valida unicamente per un pendolo teorico, dove la massa è un punto materiale. Pertanto, si è approssimata la massa da noi utilizzata a un punto materiale coincidente con il suo baricentro.
MODALITÀ DI ESECUZIONE
Si è realizzato un pendolo a doppio filo come rappresentato in Figura 1. In particolare, il filo è stato annodato alla barra orizzontale e fissato con nastro adesivo onde evitare possibili rotazioni dell’asola intorno alla barra. La barra orizzontale è stata messa in bolla agendo sui perni che regolano le aste. Il doppio appoggio al tavolo riduce eventuali vibrazioni dell’apparato dovute all’oscillazione del pendolo. Sono state effettuate una serie di rilevazioni variando la distanza verticale del peso dai nodi l, la massa m e l’angolo iniziale di oscillazione θ. Ciascuna rilevazione è associata ad un proprio set di dati (di seguito dataset) acquisiti dal sensore e tabulati su PC. Il Dataset I è considerato nullo perché contenente le misure di test del pendolo.
Scopo dell’esperimento è la misurazione del valore dell’accelerazione di gravità terrestre g mediante la misura del periodo di oscillazione di un pendolo di nota lunghezza e massa.
Figura 1: Il pendolo assemblato
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DATASET II
Dati ottenuti e configurazione del pendolo:
<T> = 2.1800
σT = 0.0002
σT m = 0.00008
L = 1.1765 ± 0.0022 m
m = 198.4 ± 0.1 g
θ = 9.5 ± 1°
N = 10 Dettagli peso:
Numero dischetti: 9
Lunghezza totale: 70,0 ± 0,05 mm
Lunghezza masse compresa base: 47,4 ± 0,05 mm
Lunghezza gancio: 22,6 ± 0,05 mm
Distanza finale baricentro-gancio b: 46,7 ± 0,07 mm Dettagli filo:
Sezione ≈ 0,5 mm
Dimensione nodi A e B: 1,0 mm ± 0,05 mm
Lunghezza asola C-Peso: 8,0 mm ± 1,0 mm
AC: 113,8 ± 0,1 cm
AB: 34,5 ± 0,1 cm Per questa configurazione il calcolo di L risulta
Misura Periodo ( s )
1 2,1805
2 2,1804
3 2,1800
4 2,1800
5 2,1799
6 2,1799
7 2,1801
8 2,1798
9 2,1798
10 2,1798
Tabella 1: Dataset II
Figura 2: Schema del pendolo
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PROPAGAZIONE DELL’ERRORE DI G
Misurato Discrepanza Atteso
9.773 0.0184 0.0058 5.7 9.806 Grafico 1: Confronto fra risultato sperimentale e risultato atteso (Dataset II), plot con dev.std
CORREZIONE DELL’ACCELERAZIONE IN FUNZIONE DELL’ANGOLO
9,7
9,75
9,8
9,85
9,9
9,95
Acc
ele
razi
on
e d
i gra
vità
(m
/s2 )
Valore sperimentale Valore vero
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Serie Misurato Discrepanza Atteso
Originale 9.773 0.0184 0.0058 5.7 9.806
Corretto 9.807 0.0197 0.0062 0.16 9.806 Grafico 2: Confronto fra risultato sperimentale e risultato atteso (Dataset II corretto con Taylor), plot con dev.std
La correzione con lo sviluppo in serie di Taylor migliora in modo sensibile i risultati: la discrepanza
passa da circa 6 (indicativa di errori sistematici) a 0.16, che corrisponde a un livello di confidenza
del 13%. La deviazione standard, sebbene l’errore relativo sull’angolo fosse decisamente elevato
(11%), aumenta in modo molto ridotto.
9,7
9,75
9,8
9,85
9,9
9,95
Acc
ele
razi
on
e d
i gra
vità
(m
/s2)
Valore sperimentale Valore vero Valore sperimentale corretto
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DATASET III
Si vuole ora analizzare il rapporto fra la misura di g e la lunghezza del pendolo L, e pertanto definire con quale lunghezza del pendolo si ottiene la configurazione sperimentale più efficace. Sono stati effettuati cinque differenti set di misure variando la lunghezza di L.
Lunghezza pendolo (L) 117.65 cm 101.62 cm 83.70 cm 66.60 cm 54.30 cm
Periodo medio rilevato (<T>) 2.1800 ± 0.00025
2.0269 ± 0.00013
1.8368 ± 0.00013
1.6374 ± 0.00013
1.4751 ± 0.00010
Tabella 2: Dataset III
Altri dati e configurazione del pendolo:
m = 198.4 ± 0.1 g
θ = 8 ± 1°
N = 10 Dettagli peso:
Numero dischetti: 9
Lunghezza totale: 70,0 ± 0,05 mm
Lunghezza masse compresa base: 47,4 ± 0,05 mm
Lunghezza gancio: 22,6 ± 0,05 mm
Distanza finale baricentro-gancio b: 46,7 ± 0,07 mm Dettagli filo:
Sezione ≈ 0,5 mm
Dimensione nodi A e B: 1,0 mm ± 0,05 mm
Lunghezza asola C-Peso: Variabile, si veda Tabella 3
AC: 113,8 ± 0,1 cm
AB: 34,5 ± 0,1 cm
Lunghezza pendolo (L) 117.65 cm 101.62 cm 83.70 cm 66.60 cm 54.30 cm
Lunghezza asola C-Peso 8.0 ± 1.0 mm 7.0 ± 1.0 mm -rimossa- -rimossa- -rimossa- Tabella 3: Lunghezza asole al variare di L
Si noti che per tre misure l’asola è stata rimossa: è stato infatti osservato che più si riduce la lunghezza L del pendolo, maggiore sono gli effetti di oscillazione delle masse causati dalla presenza dell’asola (che si comporta come un piccolo pendolo monofilo). Onde evitare di perdere i benefici derivanti dal pendolo a doppio filo, si è pertanto deciso di rimuoverla. Per il computo di L in ogni caso si consideri la formula introdotta per il dataset II
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Serie g misurato Discrepanza g atteso
117.65 cm 9.807 0.0197 0.0062 0.16 9.806
101.62 cm 9.752 0.0219 0.0069 7.82 9.806
83.70 cm 9.820 0.0264 0.0083 1.68 9.806
66.60 cm 9.832 0.0329 0.0104 2.50 9.806
54.30 cm 9.876 0.0403 0.0127 5.51 9.806 Grafico 3: Valori di g calcolati con i dati del Dataset III, plot con dev.std (sinistra) e dev.med (destra)
Dall’andamento dei grafici appare evidente che è presente un errore sistematico che porta a sovrastimare l’accelerazione di gravità. Poiché tale errore è sempre meno pesante maggiore è L, si può supporre che in larga parte deve trattarsi di un errore di sovrastima di L (da individuarsi in un errore di valutazione delle lunghezze “fisse” del sistema, cioè invarianti fra una misura e l’altra: le asole; il baricentro; i nodi). Tale supposizione trova conferma nel calcolo della propagazione degli errori (si veda il Dataset II per lo sviluppo), che mette in evidenza il ruolo molto marginale dell’errore di T nell’errore propagato di g grazie all’estrema sensibilità dello strumento. Il plot con deviazione dalla media mette in risalto, inoltre, che le misure sono tendenzialmente non compatibili fra di loro, e tantomeno con il valore teorico, ad eccezione di due sole serie (quella da 117.65 e da 83.70 cm). Si potrebbe eseguire una media pesata fra i due risultati compatibili, ma c’è da chiedersi che significato fisico abbia tale calcolo: il vero risultato ottenuto da questo test è l’osservazione che la miglior stima di g si ottiene con il massimo valore di L. Concludendo, i risultati ottenuti con il Dataset III corroborano il valore ottenuto con il Dataset II.
9,65
9,7
9,75
9,8
9,85
9,9
9,95
0,5 0,7 0,9 1,1 1,3
Acc
ele
razi
on
e d
i gra
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(m
/s2 )
Distanza baricentro (m)
0,5 0,7 0,9 1,1 1,3
Distanza baricentro (m)
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DATASET IV
Si vuole ora analizzare il rapporto fra la misura di g e l’angolo di oscillazione iniziale θ e studiare per quale valore di θ si ottiene la configurazione sperimentale più efficace. Considerata la maggior efficacia dello sviluppo in serie di Taylor per θ piccoli, si suppone che il miglior setup si ottenga minimizzando l’angolo iniziale di oscillazione. Si noti che in questo dataset ciascuna serie ha 100 dati, a differenza delle precedenti che ne avevano solo 10. Sono stati effettuati cinque differenti set di misure variando l’anglo iniziale.
Angolo iniziale (θ) 4° ± 1° 8° ± 1° 12° ± 1° 16° ± 1° 19° ± 1°
Periodo medio rilevato (<T>) 2.1750 ± 0.0005
2.1778 ± 0.0007
2.1807 ± 0.0017
2.1839 ± 0.0027
2.1869 ± 0.0040
Periodo corretto (T’) 2.1743 ± 0.0005
2.1751 ± 0.0008
2.1746 ± 0.0017
2.1729 ± 0.0028
2.1712 ± 0.0040
Tabella 4: Dataset IV
Altri dati e configurazione del pendolo:
m = 198.4 ± 0.1 g
L = 1.1765 ± 0.0022 m
N = 100 Dettagli peso:
Numero dischetti: 9
Lunghezza totale: 70,0 ± 0,05 mm
Lunghezza masse compresa base: 47,4 ± 0,05 mm
Lunghezza gancio: 22,6 ± 0,05 mm
Distanza finale baricentro-gancio b: 46,7 ± 0,07 mm Dettagli filo:
Sezione ≈ 0,5 mm
Dimensione nodi A e B: 1,0 mm ± 0,05 mm
Lunghezza asola C-Peso: 8.0 ± 1.0 mm
AC: 113,8 ± 0,1 cm
AB: 34,5 ± 0,1 cm
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Serie g misurato Discrepanza g atteso
4° ± 1° 9.825 0.0191 0.0019 10.0 9.806
8° ± 1° 9.817 0.0204 0.0020 5.50 9.806
12° ± 1° 9.822 0.0252 0.0025 6.40 9.806
16° ± 1° 9.837 0.0321 0.0032 9.69 9.806
19° ± 1° 9.852 0.0415 0.0041 11.2 9.806 Grafico 4: Valori di g calcolati con i dati del Dataset IV, plot con dev.std (sinistra) e dev.med (destra)
Ancor più che nel caso del Dataset III è evidente un forte errore sistematico che porta a sovrastimare tutte le misure dell’accelerazione gravitazionale. In questo caso, tuttavia, nessuna misura è compatibile con il valore teorico e solo due sono compatibili fra di loro. A giudicare dal grafico, l’accelerazione gravitazionale mostra un minimo intorno agli 8°, e l’andamento è simile a una parabola. Si lascia a successive analisi la verifica di questa ipotesi. Anche questo Dataset corrobora il risultato del Dataset II, poiché la miglior stima dell’accelerazione di gravità si ha per un valore di θ pari a 8°. Ciò che appare strano è che i valori di g calcolati nei due Dataset entrambi con θ = 8° siano incompatibili: poniamo quindi un'altra ipotesi, che gli attriti in gioco nel pendolo facciano diminuire θ con il passare del tempo alterando il risultato, e che quindi la miglior stima del periodo si ottiene con N minimo. Solo lo studio della media in funzione di N può confermare o confutare tale ipotesi, come si vedrà in seguito.
9,7
9,75
9,8
9,85
9,9
9,95
3 8 13 18
Acc
ele
razi
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e d
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(m
/s2 )
Angolo iniziale (°)3 8 13 18
Angolo iniziale (°)
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ANALISI DEL DATASET III: ANDAMENTO DEL PERIODO IN FUNZIONE DELLA LUNGHEZZA
Prima di dedicarci all’analisi dei risultati ottenuti nel Dataset IV, eseguiamo un test sui valori ottenuti nel Dataset III che può indirizzarci all’origine dell’errore sistematico: studiamo i coefficienti di correlazione lineare fra L e T, T2 e T3. Ovviamente, il valore massimo del coefficiente di correlazione R indica la miglior approssimazione dell’andamento del fit.
Serie <T> corretto
117.65 cm 2.176 s 0.00044 s 0.00014 s
101.62 cm 2.024 s 0.00033 s 0.00010 s
83.70 cm 1.834 s 0.00033 s 0.00011 s
66.60 cm 1.635 s 0.00033 s 0.00010 s
54.30 cm 1.473 s 0.00032 s 0.00010 s Tabella 5: Valori ottenuti dal Dataset III
Tipo di correlazione Coefficiente di correlazione R
L – T , lineare R = 0.9982
L – T2 , quadratica R = 1.0000
L – T3 , cubica R = 0.9988 Tabella 6: Correlazioni fra L e T
Grafico 5: Regressione lineare fra L e T e fra L e T
3. Questi due fit hanno R inferiore rispetto alla regressione quadratica
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
2,1
2,2
0,5 0,7 0,9 1,1
Pe
rio
do
pe
nd
olo
T (
s)
Lunghezza pendolo L (m)
Valori sperimentali Regressione
3
4
5
6
7
8
9
10
0,5 0,7 0,9 1,1
Pe
rio
do
cu
bo
de
l pe
nd
olo
T^3
(s^
3)
Lunghezza pendolo L (m)
Valori sperimentali Regressione
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Grafico 6: Regressione lineare fra L e T2. La regressione quadratica è
il fit migliore per stimare l’andamento di T in funzione di L
L’aumento quadratico di T in funzione di L rispecchia perfettamente l’andamento teorico secondo cui, con g è costante, L e T2 devono avere rapporto costante. Si noti che gli errori delle variabili A e B sono stati stimati tramite il calcolo di σy della retta di regressione. Abbiamo osservato precedentemente che all’aumentare di L si otteneva sempre una miglior stima di g. Ma c’è un modo di formalizzare questa intuizione? Il metodo è molto semplice: abbiamo a disposizione l’equazione della parabola che meglio approssima T in funzione di L per questo setup sperimentale; non dobbiamo far altro che una semplice sostituzione algebrica
Come ci aspettavamo la funzione mostra un asintoto orizzontale per
Si osservi che nella formula che fornisce gbest non è presente il termine noto a poiché . Quanto osservato algebricamente è facilmente visualizzabile calcolando il valore di g all’aumentare del valore di L (Grafico 7).
2,1
2,6
3,1
3,6
4,1
4,6
0,5 0,7 0,9 1,1
Pe
rio
do
qu
adra
to d
el p
en
do
lo T
^2 (
s^2
)
Lunghezza pendolo L (m)
Valori sperimentali Regressione Indice Valore
Gradi libertà 3
A -0.03199
B 4.0625
σA 0.0022
σB 0.0025
σy 0.0013
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Grafico 7: Andamento di g in funzione di L posto T
2 = a + bL
Procediamo dunque al calcolo di g. Al fine del calcolo di σg è stato propagato l’errore della variabile B, a sua volta stimato con σy.
g ottenuto Discrepanza Atteso
9.718 0.0060 14.6 9.806 Grafico 8: Valore di g ottenuto posto T
2 = a + bL
9,65
9,7
9,75
9,8
9,85
9,9
9,95
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Acc
ele
razi
on
e d
i gra
vità
(m
/s2)
Distanza baricentro (m)
Valore vero Valore limite Regressione quadratica
9,65
9,7
9,75
9,8
9,85
Acc
ele
razi
on
e d
i gra
vità
(m
/s2)
Valore sperimentale Valore vero
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Come si osserva dal grafico, l’analisi dei dati del Dataset III ha portato alla stima di un valore di g fortemente sottostimato e del tutto incompatibile con il valore teorico. Tale errore sistematico viene evidenziato dal valore dell’intercetta a del fit, la cui compatibilità con 0 è pari al rapporto fra il valore e l’errore e vale
Tentiamo infine di correggere il valore di g ottenuto supponendo l’errore sistematico come un errore di calcolo di T.
Serie g corretto Discrepanza g atteso
117.65 cm 9.741 0.0197 0.0062 10.5 9.806
101.62 cm 9.676 0.0219 0.0069 18.8 9.806
83.70 cm 9.727 0.0264 0.0083 9.5 9.806
66.60 cm 9.715 0.0329 0.0104 8.75 9.806
54.30 cm 9.732 0.0403 0.0127 5.82 9.806 Grafico 9: Correzione di g con la regressione lineare
Il tentativo di correggere il valore con l’intercetta della retta non ha dato buoni frutti: i valori
ottenuti sono in accordo con il valore di g calcolato con l’asintoto, ma non hanno alcuna
compatibilità con la teoria. In conclusione, modificare la lunghezza del pendolo non sembra essere
un metodo efficace per migliorare la stima di g.
9,55
9,6
9,65
9,7
9,75
9,8
9,85
0,5 0,7 0,9 1,1 1,3
Acc
ele
razi
on
e d
i gra
vità
(m
/s2)
Distanza baricentro (m)
9,55
9,6
9,65
9,7
9,75
9,8
9,85
0,5 0,7 0,9 1,1 1,3
Distanza baricentro (m)
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ANALISI DEL DATASET IV: ANDAMENTO DEL PERIODO IN FUNZIONE DEL TEMPO
Grafico 10: Andamento del periodo in funzione del tempo trascorso dall’inizio della presa dati (rispettivamente, Dataset III
L=117.65 cm e Dataset IV θ=19°)
Analizziamo ora un altro importante punto, cioè l’ipotesi formulata concludendo la presentazione del Dataset IV. Il Grafico 10 mette in evidenza un’effettiva correlazione fra il periodo rilevato e il tempo trascorso dall’inizio dell’esperimento, confermando che gli attriti in gioco contribuiscono a far variare il periodo (per esempio facendo diminuire l’angolo di oscillazione, e pertanto invalidando la correzione dei dati su un angolo costante effettuata precedentemente). Ricorriamo pertanto a un plot in frequenza dei valori ottenuti (appropriatamente istogrammati con un numero adatto di bin) e eseguiamo un test di χ2 ipotizzando che i valori di media e dev.std. precedentemente calcolati siano le migliori stime dei valori veri (pertanto considerando la distribuzione di riferimento come una gaussiana centrata sulla media e di sigma pari alla dev.std.).
2,1797
2,1798
2,1799
2,1800
2,1801
2,1802
2,1803
2,1804
2,1805
2,1806
0 10 20
Pe
rio
do
(s)
Tempo trascorso (s)
2,18
2,182
2,184
2,186
2,188
2,19
2,192
2,194
2,196
2,198
0 50 100 150 200
Tempo trascorso (s)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Co
nte
ggi p
er
inte
rval
lo
Periodo (s)
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Grafico 11: Distribuzione dei periodi in frequenza (30 bin ciascuno di ampiezza 0,0005 s) e confronto con la curva attesa
dall’ipotesi della media
Come ci si può attendere dal Grafico 12, il test di χ2 non passa e pertanto invalida l’ipotesi di distribuzione gaussiana: i valori ottenuti per χ2 e χ2 ridotto sono del tutto sballati. L’ipotesi prima formulata si rivela corretta: il metodo di valutazione del valor medio non è valido. Nelle analisi precedenti come valore di riferimento per il periodo T si è considerata la media di ciascun Dataset: a fronte di questa osservazione si conclude che tale valore della media è inaffidabile ed è conveniente considerare il primo valore rilevato, di cui si conosce con sicurezza l’angolo di oscillazione.
DATASET IV – PRIMO VALORE A seguito delle considerazioni svolte con il test di χ2 sono stati considerati solo i primi due valori del periodo del Dataset IV (per poter calcolare la dev.std). In Tabella 7 sono riportati i valori del periodo ottenuti. Per i dati di configurazione del pendolo si veda Dataset IV.
Angolo iniziale (θ) 4° ± 1° 8° ± 1° 12° ± 1° 16° ± 1° 19° ± 1°
Periodo medio rilevato (<T>) 2.1758 ± 0.0001
2.1791 ± 0.0002
2.1842 ± 0.0001
2.1895 ± 0.0001
2.1953 ± 0.0002
Periodo corretto (T’) 2.1750 ± 0.0002
2.1764 ± 0.0004
2.1781 ± 0.0005
2.1785 ± 0.0006
2.1795 ± 0.0008
Tabella 7: Dataset IV modificato
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Co
nte
ggi p
er
inte
rval
lo
Periodo (s)
Frequenza Attesa
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Serie g misurato Discrepanza g atteso
4° ± 1° 9.817 0.0186 0.59 9.806
8° ± 1° 9.806 0.0193 0.00 9.806
12° ± 1° 9.791 0.0202 0.74 9.806
16° ± 1° 9.787 0.0215 0.88 9.806
19° ± 1° 9.778 0.0226 1.24 9.806
Media pesata 9.798 0.0090 0.88 9.806 Grafico 12: Valori di g calcolati con i primi due dati del Dataset IV
Confrontando il Grafico 12 con il Grafico 4 si osserva immediatamente che i valori di g ottenuti sono molto più confidenti con il valore teorico. I valori di Discrepanza a confronto confermano l’osservazione: tutti i valori ricavati con il Dataset IV modificato sono compatibili con il valore teorico entro il 95% e sono compatibili fra loro, mentre prima nessun valore era compatibile né con la teoria né con altri. Il valor medio delle cinque serie è un’ottima stima dell’accelerazione di gravità in quanto compatibile con il valore teorico nonostante il piccolo errore.
CONFRONTO FRA I RISULTATI E INDAGINE SUGLI ERRORI
Un ultimo test che si può eseguire prima di stilare le conclusioni è tentare di “forzare” i valori di g ad uniformarsi al valore teorico stimando la sovrastima di L (cioè sottraendo una quantità fissata alla lunghezza) e la sottostima di T (cioè aggiungendo una quantità fissata al periodo). Questo test, chiaramente, non ha come finalità la correzione del valore di g, ma l’indagine sulla possibile fonte di un ulteriore errore sistematico. Le due formule per ottenere la sovrastima di L (detta l) e la sottostima di T (detta t) sono
9,7
9,75
9,8
9,85
9,9
9,95
3 5 7 9 11 13 15 17 19
Acc
ele
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/s2 )
Angolo iniziale (°)
Ruggero Caravita Anno accademico 2007/2008 [email protected]
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Serie g misurato Sovrastima L Sottostima T
Dataset 3, 117.65 cm 9.741 0,0001 0,0001
Dataset 3, 101.62 cm 9.676 -0,0056 -0,0056
Dataset 3, 83.70 cm 9.727 0,0012 0,0013
Dataset 3, 66.60 cm 9.715 0,0017 0,0021
Dataset 3, 54.30 cm 9.732 0,0038 0,0052
Dataset 4 mod, 4° 9.817 0,0014 0,0013
Dataset 4 mod, 8° 9.806 0,0000 0,0000
Dataset 4 mod, 12° 9.791 -0,0018 -0,0017
Dataset 4 mod, 16° 9.787 -0,0023 -0,0021
Dataset 4 mod, 19° 9.778 -0,0034 -0,0031 Tabella 8: Stima della sovrastima di L e della sottostima di T nei Dataset III e IV modificato
Nel Dataset IV singolo punto non è individuabile nessun pattern evidente né nella sovrastima di L né nella sottostima di T: non vi è evidenza chiara di errore sistematico. Nel Dataset III, invece, si nota una costante sovrastima di L e sottostima di T (al netto di una misurazione). A fronte di tutte le analisi compiute, si attribuisce tale errore sistematico (come ipotizzato nell’analisi del Dataset III) ad un errore di valutazione o misura delle grandezze lineari invarianti fra i due Dataset, cioè le asole, i nodi e la posizione del baricentro nella massa.
CONCLUSIONI
Attraverso diverse analisi si è giunti a una serie di conclusioni riguardo al modo di calcolare g tramite un pendolo a doppio filo:
1. È opportuno correggere il valore di T ottenuto con l’angolo di oscillazione iniziale; 2. All’aumentare della lunghezza L del pendolo il valore di g rilevato si avvicina sempre più al
valore teorico (a causa di un probabile errore sistematico nella misura del baricentro delle masse);
3. Una miglior stima di T (e quindi di g) si ottiene per angoli di oscillazione piccoli (< 8°); 4. Per migliorare la stima di T non è conveniente far variare la lunghezza L (conviene lasciarla
fissa al suo valore massimo); 5. Poiché l’attrito gioca un ruolo decisivo nella variazione dell’angolo di oscillazione, è
necessario utilizzare solo i primi dati su cui si ha la ragionevole certezza che l’angolo di oscillazione non sia mutato da quello misurato.
A fronte di queste conclusioni, si ritiene che il valore più affidabile di g ottenuto con questo setup sperimentale sia la media dei g calcolati nel Dataset IV a singolo punto. Tale valore infatti rispetta tutte le considerazioni fatte ed è più affidabile del valore ottenuto da una sola misurazione; se non si conoscesse il valore teorico di confronto, esso sarebbe il valore più sicuro da utilizzare.