Il pendolo di Galileo
Giovedì 1 ottobre 2026
0Da dove partiamo
Con i fogli abbiamo imparato un trucco: se una cosa è troppo piccola per misurarla, se ne misurano tante insieme e si divide. Oggi lo stesso trucco serve per il tempo.
Obiettivo: misurare un tempo molto breve e scoprire, cambiando una cosa alla volta, da che cosa dipende la durata di un'oscillazione.
1Il lampadario
Si racconta che Galileo, da giovane, nel Duomo di Pisa guardasse un lampadario che oscillava, e misurasse le oscillazioni con il battito del suo polso. Le oscillazioni diventavano sempre più piccole.
A · piccola: dura meno B · dura uguale C · piccola: dura di più
Abbiamo votato per alzata di mano. La risposta la dà l'esperimento.
2Il trucco del dieci
Uno spago lungo 1 metro, fissato al bordo della cattedra, con un peso legato in fondo. Un'oscillazione è un'andata e un ritorno.
Misurarne una sola è quasi impossibile: è troppo veloce, e i cronometristi non fanno in tempo a premere. Allora se ne misurano 10 e si divide per 10.
Perché tre cronometri danno tre tempi un po' diversi?
Per i riflessi: ognuno preme «via» e «stop» con un piccolo ritardo diverso. È proprio per questo che conviene misurare 10 oscillazioni: l'errore dei riflessi, diviso per 10, diventa piccolo.Attenzione a come si conta: alla partenza si dice «zero», e «uno» quando il peso è tornato al punto di partenza.
3Le quattro prove
Prima di ogni prova si scrive la previsione (di più · uguale · di meno), poi si misura. Si cambia una cosa sola alla volta: se ne cambiassimo due insieme, non sapremmo quale delle due ha cambiato il tempo.
| prova | tempo di 10 oscillazioni | 1 oscillazione |
| oscillazioni grandi | ||
| oscillazioni piccole | ||
| peso doppio | ||
| filo più corto |
Prova tu con il pendolo qui sotto: scegli, poi premi «10 oscillazioni» e guarda il cronometro.
Lunghezza:
Oscillazioni:
Peso:
Risultati attesi
Con lo spago di 1 metro: 10 oscillazioni grandi ≈ 20 s, piccole ≈ 20 s, con il peso doppio ≈ 20 s. Un'oscillazione dura circa 2 secondi.Con il filo di circa 25 cm: 10 oscillazioni ≈ 10 s, cioè circa 1 secondo l'una.
In classe le misure possono differire di qualche decimo di secondo: è lo stesso disaccordo che c'è fra i cronometristi, non una vera differenza. (Se le oscillazioni sono larghissime, il tempo cresce un pochino: per questo si fanno «non troppo larghe».)
4Che cosa conta?
a) Quale cambiamento ha cambiato davvero il tempo?
b) Chi aveva ragione sul lampadario?
Risposte
a) Solo la lunghezza del filo. L'ampiezza e il peso non cambiano la durata.b) La risposta B: un'oscillazione piccola dura uguale a una grande.
5La sfida del secondo
La lunghezza si misura dal punto dove è fissato lo spago al centro del peso.
| lunghezza (cm) | 10 oscillazioni (s) |
| 100 | |
| … | |
| … |
Domanda: con metà spago (50 cm) il tempo diventa la metà?
Risultati attesi
No! 100 cm ≈ 20 s · 50 cm ≈ 14 s · 25 cm ≈ 10 s (per 10 oscillazioni). Per dimezzare il tempo non basta metà spago: ne serve un quarto. Il pendolo che batte il secondo è lungo circa 25 cm. Prova sul pendolo qui sopra.6Si copia sul quaderno
La durata di un'oscillazione non dipende da quanto è larga (se non è troppo larga) e non dipende dal peso.
Dipende dalla lunghezza del filo: più corto, più veloce.
Per misurare un tempo troppo breve, se ne misurano 10 insieme e si divide per 10.
Per questo, dopo Galileo, il pendolo è diventato un orologio.
Il nostro pendolo che batte il secondo è lungo … cm.
Il primo orologio a pendolo lo costruì lo scienziato olandese Christiaan Huygens, nel 1656.
7Rifallo a casa
È un esperimento innocuo. Ti servono: uno spago di circa 1 metro, un peso piccolo da legare (un mazzo di chiavi o una gomma grande), del nastro adesivo e il cronometro di un telefono (chiedi a un adulto).
- Fissa lo spago con il nastro al bordo di un tavolo, in modo che il peso penda libero senza toccare niente.
- Sposta il peso di poco (un palmo) e lascialo andare, senza spingerlo. Conta 10 oscillazioni e misura il tempo; dividi per 10.
- Cambia una cosa sola: prima l'ampiezza, poi il peso (due mazzi di chiavi), poi la lunghezza. Scrivi i risultati nella tabella.