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Author Topic: Pendolo di foucault  (Read 1315 times)
gbianchi
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August 27, 2016, 08:41:40 PM
 #1

Mesi fa mi e' venuta l'idea di realizzare un pendolo di foucault in casa.
Se avessi saputo quanto era complessa la cosa, avrei cestinato l'idea IMMEDIATAMENTE.

Invece mi sono trovato invischiato in questo progetto, e dopo circa 4 mesi
di "perfezionamenti" (ossia, tentativi, bestemmie, errori, tentazione di abbandonare ecc.)
sono finalmente riuscito ad avere un pendolo FUNZIONANTE.

La mia realizzazione ha un filo da circa 2 metri, un peso da circa 7 KG,
quindi qualsiasi pazzo puo' realizzare a casa sua una roba analoga.

Ma sappiate che e' molto piu' complicato di quel che sembra !

appena riesco vi posto una foto.


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jack0m
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August 27, 2016, 09:59:50 PM
 #2

Bravo! Immagino che non dev'essere semplice per niente: la cosa che mi sono sempre chiesto è come ridurre gli attriti e la torsione che si trasmette attraverso il vincolo

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gbianchi
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August 27, 2016, 10:18:02 PM
 #3

Bravo! Immagino che non dev'essere semplice per niente: la cosa che mi sono sempre chiesto è come ridurre gli attriti e la torsione che si trasmette attraverso il vincolo

la formula per il periodo di rotazione e' 24 ore / sin (latitudine)
ossia ai poli fa un giro completo esattamente in 24 ore, all'equatore non si muove... e a casa mia fa(rebbe) un giro completo in 34 ore e mezza.
(dico farebbe perche' in realta' si smorza molto prima, diciamo che pendola decentemente per un'oretta...)

quindi a casa mia fa 5 gradi in circa mezz'ora...

Inoltre per essere isocrono il pendolo peve fare un'oscillazione poco ampia, diciamo massimo 4 o 5 gradi, altrimenti
il movimento diventa sempre meno isocrono e sempre piu' "errabondo"

per questo il problema del "cardano" del punto di fissaggio  alla fine e' forse uno dei minori... gira cosi' lentamente e oscilla di un'angolo cosi' piccolo,
che basta semplicemente un pezzo di filo da pesca in acciaio intrecciato .... e' sufficentemente flessibile da reggere benissimo sia il pendolamento che la rotazione.

MA quel tipo di filo  va bene solo per fare lo svincolo nel punto di fissaggio, il resto del filo deve essere di acciao ad anima unica. Il filo di acciaio intrecciato regge bene il peso
ed e' flessibile, ma  ma se e' molto lungo tende a introdurre movimenti rotatori e non e' perfettamente inestensibile (perche' il filo intrecciato molto lungo tende a "stirarsi", problema che il
filo ad anima unica non ha)

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gbianchi
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August 28, 2016, 09:50:24 AM
 #4

un po' di immagini:






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Stemby
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August 29, 2016, 10:59:20 PM
 #5

Chapeau.

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gbianchi
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August 29, 2016, 11:57:55 PM
 #6

Chapeau.

grazie !

da quando ce l'ho, passo ogni sera un quarto d'ora a osservarlo mentre
pian piano si scosta dal piano iniziale di oscillazione... e avere la sensazione tangibile
della terra che gira mi fa un certo effetto, stranamente molto di piu' del vedere
il tragitto del sole durante la giornata.

Forse perche' il tragitto del sole e' una esperienza alla quale sono abituato
fin da bambino, guardare il pendolo no Smiley



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jack0m
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August 30, 2016, 11:21:26 AM
 #7

Chapeau.

Foucault  Cheesy

Bella storia! A proposito dei movimenti rotatori di cui parlavi, forse dipende dal fatto che è difficile disaccoppiare completamente le oscillazioni lungo la verticale dalla rotazione indotta dal momento della reazione vincolare? Il cilindretto rosso a cui è fissato il filo al soffitto è libero di ruotare orizzontalmente?

Nota: non sono mai stato una cima in meccanica, se ho scritto qualche cagata non ti offendere Wink

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gbianchi
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August 30, 2016, 12:10:22 PM
 #8

Chapeau.

Foucault  Cheesy

Bella storia! A proposito dei movimenti rotatori di cui parlavi, forse dipende dal fatto che è difficile disaccoppiare completamente le oscillazioni lungo la verticale dalla rotazione indotta dal momento della reazione vincolare? Il cilindretto rosso a cui è fissato il filo al soffitto è libero di ruotare orizzontalmente?

Nota: non sono mai stato una cima in meccanica, se ho scritto qualche cagata non ti offendere Wink

Ma guarda che durante il periodo di studio, ho scoperto con piacere che anche
sommi esperti di meccanica razionale in realta' non sanno bene codificare i moti spurii che si formano !
Un discorso e' la fisica teorica e tutt'altro e' la fisica sperimentale Smiley (infatti foucault non era bravissimo in fisica teorica, ma er un asso
in sperimentazione e costruzioni meccaniche di precisione)

COmunque come ti ho detto sia l'angolo di pendolazione (max 5 gradi) che l'angolo di rotazione (max 5 gradi in mezz'ora)
sono cosi' piccoli da essere totalmente ammortizzati da un semplice cavetto di acciaio intrecciato.

Ho fatto vari esperimenti con cuscinetti piani, girelle da pesca e robe simili, ma in un pendolo cosi' piccolo sono piu' i difetti che introduci
rispetto ai problemi che risolvi, i risultati migliori li ho ottenuti con questo sistema di "svincolo" semplice ed efficace !

E no, il cilindro rosso e' un semplice uggello che ho progettato e stampanto io in stampa 3D
Ha un piccolo foro dove passa esattamente il cavetto di acciaio intrecciato, e poi si apre una
svasatura piu' ampia del penzolamento,  per rendere perfetta l'azione di pendolamento del cavettino.
 
Tra l'altro non so se lo sapete, ma quasi tutti i pendoli attivi nel mondo (nei musei o in altre strutture) hanno un sistema di "eccitazione"
elettronica per mantenere attiva l'oscillazione ! ora, dal punto di vista pratico  lo capisco, ma dal punto di vista teorica
il sistema di eccitazione potrebbe introdurre errori tali da inficiare totalmente l'esperimento, ossia con un nonnulla potrei far girare il pendolo
dalla parte opposta, oppure farlo girare piu' velocemente.... insomma i pendoli attivi nel mondo fondamentalmente
come esperimeto scientifico valgono quasi zero! Anzi non mi meraviglierei se durante l'installazione hanno dovuto  "tarare" il sistema
elettronico per far corrispondere la rotazione del penzolamento  "artificiale" a quella dell'effetto naturale Wink










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