Un pendolo o una massa appesa a una molla oscilla avanti e indietro con un ritmo proprio e costante, qualunque sia l’ampiezza. L’energia passa dal moto all’accumulo e viceversa, e spinte date a tempo con il ritmo costruiscono un grande moto: T = 2π·√(L ÷ g), T = 2π·√(m ÷ k), E = ½·k·A².
Il periodo è il tempo di un battito; la frequenza è quanti battiti stanno in un secondo. Trasforma i tempi in periodi e gli hertz in battiti al minuto, conta i battiti e trova quando due metronomi battono insieme.
L'ampiezza è quanto si allontana un'oscillazione dal centro, non dalla cima al fondo. Leggila su un'asta del porto, guarda il periodo restare uguale su un'onda più grande e trova distanze, velocità ed energie.
Un sismografo trasforma la scossa in una linea ondulata. Leggi il periodo dalla distanza tra i picchi e dalla velocità della carta, la frequenza dal periodo e la minuscola ampiezza del suolo dalla traccia ingrandita.
Il periodo di un pendolo dipende solo dalla sua lunghezza e da g: T = 2π·√(L ÷ g). Costruisci un pendolo che batte il secondo, cronometrane uno corto, raddoppia un periodo, fanne oscillare uno sulla Luna e prova una massa più pesante.
Una palla che oscilla scambia altezza con velocità e viceversa: v = √(2·g·h). Trova le velocità nel punto più basso e a metà discesa, la tensione della fune, il piolo di Galileo e l'angolo raggiunto con una data velocità.
T = 2π·√(L ÷ g) è esatta solo per oscillazioni piccolissime, e le oscillazioni reali si smorzano. Trova il periodo di un'oscillazione ampia, l'errore di un orologio, come si riduce un'oscillazione, il suo tempo di dimezzamento e l'energia che perde.
Una molla richiama con k·x, e una massa appesa oscilla con T = 2π·√(m ÷ k). Trova un allungamento, un periodo, una molla, una velocità massima e un periodo dal solo allungamento.
Molle affiancate si dividono il carico e si comportano come una molla più rigida; in fila, ciascuna lo porta tutto e si comportano come una più morbida. Prevedi allungamenti, la rigidità di mezza molla e di una coppia mista, e un'oscillazione.
Una molla compressa immagazzina ½·k·x² e la cede quando viene rilasciata. Lancia una pallina da flipper e un razzo, punta a una piattaforma, scopri che cosa fa raddoppiare la compressione e ferma un carrello con una molla.
Un oscillatore scambia moto con energia immagazzinata e viceversa, e piccole spinte a tempo costruiscono una grande oscillazione. Sincronizza le spinte di un'altalena, trova velocità ed energie e le cunette che mettono in risonanza un'auto.