Un pendolo semplice è lungo 1±0.005 m, ha una elongazione massima di 30±1°, una massa di 300±6 g. Qual è la forza di richiamo perpendicolare al filo nella posizione di massima elongazione? Nel luogo in cui siamo l'accelerazione di gravità vale 9.80±0.02 m/s². |
L'esito è indipendente dalla lunghezza, quindi le informazioni sul suo valore non mi servono.
Uso il software online WolframAlpha (vedi)
per semplificare i calcoli. Esprimo la massa in kg.
minmax x*y*sin(z*PI/180) if 0.3-0.006<x<0.3+0.006, 9.8-0.02<y<9.8+0.02, 30-1<z<30+1
min ≈ 1.39398 at (x, y, z) = (0.294, 9.78, 29)
max ≈ 1.54765 at (x, y, z) = (0.306, 9.82, 31)
La forza di richiamo è tra 1.39 N e 1.55 N, ossia 1.47±0.08 N (circa "1 etto e mezzo", la metà di 300 g, come ci saremmo aspettati, tenendo conto dell'ampiezza dell'angolo).
Avrei potuto usare anche
script on line
scegliendo come "F":
function F(x,y,z) { with(Math) {
u = x*y*sin(z*PI/180)
return u
}}
Avrei potuto usare facilmente anche R (vedi):
source("http://macosa.dima.unige.it/r.R") # A ang. in rad, M massa in kg, G acc. grav., F forza F = function(M,G,A) M*G*sin(A) M = 300+EPS(6); A = (30+EPS(1))*pi/180; G = 9.8+EPS(0.02) m = min( F(M,G,A) ); M = max( F(M,G,A) ) m; M; (M+m)/2; (M-m)/2 # 1394.208 1547.438 1470.823 76.6151
Per altri commenti: calcolo approssimato neGli Oggetti Matematici