Práctica 10: Newton tenía razon

Introducción

En esta práctica( última del año) intentamos verificar la segunda Ley de Newton, y a continuación vamos a tratar de explicar el montaje experimental en unas pocas líneas. Con un par de clips doblados hicimos una especie de soporte, sobre el que giraba un eje metálico con una polea dentro. La otra parte del experimento era atar a un coche de plástico un pequeño cordel y en el otro extremo unos cuantos clips que hiciesen peso hacia abajo y para evitar el rozamiento la cuerda pasaba por la polea reduciendo al máximo el rozamiento con la mesa.Toda esta explicación no tendrá sentido sin los datos necesarios de la parte experimental.

Datos experimentales

Masa del coche= 31'5 gramos

Añadiendo un trozo de plastilina= 40'7 gramos

Distancia recorrida= 65 cm

Masa del clip( igual para todos) = 0'5 gramos

Esta es la reproducción de la tabla que tenemos en el cuadernillo

Cuestiones

15. Analiza los conceptos de fuerza de rozamiento estática y fuerza de rozamiento dinámico para el experimento realizado. Calcula los coeficientes de rozamiento estático y dinámico y comparalos.

Aplicando los conceptos a este caso particular la fuerza de rozamiento estática es la que se opone al pequeño empujoncito que le dábamos al principio paraque empezase a andar, sin embargo la de rozamiento dinámico es la que se opone a una vez ya el coche moviéndose lo haga parar.

El coeficiente de rozamiento estático con el coche sin plastilina es de 0'156, y el dinámico ( en las mismas condiciones) es de 0'041, por lo tanto queda demostrado que hay que hacer más fuerza para poner en movimiento un objeto que para que siga moviendose.

16.La fuerza neta (F) y la aceleración (a) varían en función del número de clips que añadas. ¿Qué observas? ¿qué afirmación respecto al concepto de masa se infiere de estos resultados?

Que a mayor número de clips mayor es la aceleración, menor el tiempo transcurrido y que la aceleración es inversamente proporcional a la masa.

17.Al variar la masa, varía la aceleración, ¿en que afecta al rozamiento? ¿Y a la fuerza aplicada?

Al variar la masa la aceleración claramente es menor, la fuerza de rozamiento es una fuerza que se opone siempre al movimiento, tiene sentido contrario a la fuerza aplicada, y es esta fuerza aplicada la que vence a la fuerza de rozamiento estática.

18.¿Por qué crees que hay que empujar ligeramente el coche tras añadir un nuevo clip?

Hay que darle un empujón para ayudar a la fuerza de los clips a vencer al coeficiente de rozamiento estático, luego simplemente hay que dejarlo seguir ya que como hemos dicho antes el coeficiente de rozamiento dinámico es menor al estático.

19. Completa esta tabla

Práctica 9: Laboratorio virtual de dinámica

Trabajo realizado por Laura Sepúlveda, alumna de 4ºESO del Colegio Base

Esta es una práctica que nada tiene que ver con el laboratorio... de siempre. Esta vez hemos recurrido a una página web para hacer los experimentos y sacar todo lo necesario para hacer este trabajo. Esta página es un laboratorio virtual de dinámica, donde puedes experimentar con todo lo relacionado con el movimiento, es decir, velocidad, posiciones, tiempo,...
Es una práctica interesante y distinta a las demás, y además tiene la ventaja de que los datos que se cojen son totalmente exactos, no hay porcentaje de error alguno, y aunque esto no es del todo bueno porque no estaríamos representando la realidad (en el mundo real hemos aprendido que los datos nunca son los que esperamos al hacer los cálculos matemáticos), resulta mucho más claro y fácil de aprender para un alumno de 4º de ESO como es el caso.

En esta práctica nos proponen una serie de experimentos para estudiar las leyes de Newton, y para ello nos dan unos datos que hay que poner en el laboratorio. Después de ajustarlos todos, sólo hay que observar el resultado y sacar conclusiones.

Éste es el link para que podais acceder al Laboratorio virtual de dinámica:

http://web.educastur.princast.es/ies/juananto/FisyQ/Dinamica/index.htm



PRIMERA LEY. PRINCIPIO DE INERCIA:

La conclusión es que se trata de un MRU, la velocidad se mantiene constante desde que se inicia el movimiento. Esto se debe a que la resultante de las fuerzas es igual a 0, y por tanto no hay ningún cambio.

Problema:

Sobre un cuerpo actúa una fuerza de 5N. ¿Cómo conseguirás que el cuerpo se mueva con velocidad constante de 30 m/s? ¿Y para que lo haga con velocidad de 40 m/s?

- Para que se mueva con V cte. de 30 m/s es necesario que la V incial sea de 30 m/s y que sea aplicándole una fuerza de 5N pero en sentido contrario a la fuerza que está actuando sobre el cuerpo, de modo que la resultante sea 0.
- Para que lo haga con una V cte. de 40 m/s se hace lo mismo que para 30 m/s solo que dándole una V inical de 40 m/s.

SEGUNDA LEY. PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA DINÁMICA.

La conclusión que se saca es que cuanto mayor sea la masa del objeto, menos se acelerará y la velocidad se incrementará por tanto menos.

Para que el objeto se acelere sólo es necesaria una fuerza que actúe sobre él y en un sentido, aunque con la condición de la masa que acabo de mencionar.

Cuando F y a tiene la misma dirección y sentido, he observado que el objeto se mueve en un sentido determinado (en las abcisas positivas si lo situáramos en un eje de coordenadas) impulsado por una fuerza y velocidad iniciales, y que al aplicarle una fuerza de mayor módulo y sentido contrario el objeto se detiene y regresa, es decir, se mueve hacia la posición 0 del eje de las x con mayor aceleración que al principio.


CUESTIONES:

1) Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza ¿varía su velocidad? ¿De qué dependerá que se mueva con una u otra velocidad?

Su velocidad no varía, permanece constante. Dependerá de la V inicial que se le haya dado al objeto, y de nada más, ya que no actúan fuerzas.

2) ¿Cómo se mueve un cuerpo sobre el cual actúa una única fuerza hacia la derecha? ¿Hay una única respuesta a esta pregunta?

El cuerpo se movería (acelerándose) hacia la derecha, en la misma dirección y sentido que la fuerza.
Puede haber más de una respuesta porque depende de cómo interpretemos lo de " actúa una fuerza hacia la derecha", porque si ponemos el ejemplo del coche y el globo, la fuerza que ejerce el aire va en sentido contrario al movimiento del coche, y entonces la respuesta ya no sería la que he dado.

3) ¿Es posible sustituir la fuerza de la pregunta anterior por una combinación de dos fuerzas que produzcan el mismo efecto?

Sí, siempre que la suma de estas dos fuerzas de como resultado esta primera fuerza (con igual módulo, dirección y sentido)

4) ¿Si un cuerpo tiene una aceleración negativa esto implica que se mueva con movimiento uniformemente decelerado?

Sí, siempre que esta aceleración negativa sea constante. Además, esto implica que en algún momento el móvil pase a estar en reposo, porque al decelerarse su velocidad está disminuyendo, y como es una deceleración constante llegará un momento en el que la V será igual a 0, y entonces el móvil habrá quedado en reposo.

5) ¿Cómo influye la masa en el movimiento de un cuerpo sometido a la acción de las fuerzas?

La masa es inversamente proporcional a la acelaración, lo que significa que a mayor masa, menor aceleración, y viceversa.

6) ¿Cuál es el significado de un signo menos en los datos de distancia al origen?

Signifiacaría que el móvil está situado detrás del observador, ya sea porque esa sea su posición inicial o porque se esté alejando o acercando y en un momento dado se encuentre ahí. Es como si cogiéramos de sistema de referencia el punto (0,0) en el eje de coordenadas (y sólo tuviéramos en cuenta el eje X). El signo menos querría decir que el móvil está en las abcisas negativas.

7) ¿Tiene siempre la fuerza resultante y la aceleración el mismo signo?

Sí, porque es la fuerza resultante la que crea la aceleración del cuerpo, ambas deben tener el mismo sentido y por tanto, el mismo signo.

8) ¿Tienen siempre la velocidad y la aceleración el mismo signo?

No, aunque sólo por un espacio de tiempo limitado. Este sería el caso de un móvil que partiera con una V incial positiva pero con una aceleracón negativa. Esto es posible, aunque siempre llegará un momento en que acaben teniendo el mismo signo. La velocidad siempre tenderá a tener el mismo signo que la aceleración.

9) ¿Existe una única solución para que el objeto llegue justamente al límite del visor que se representa en la pantalla con velocidad cero?

Podrían darse varios casos:
1. Que no se produzca movimiento alguno, es decir, que el objeto esté en la posición (o,o) y permanezca constantemente en reposo.
2. Que se ponga el objeto en una posición inicial negativa y que se le aplique una fuerza positiva y una aceleración negativa para que quede en reposo justo en la posición 0.
3. Lo mismo pero con una posición inicial positiva y una fuerza y aceleración negativas.

Hay bastantes más, en las que ya habría que tener en cuenta la masa y otros factores, con lo que llegamos a la conclusión de que no hay una única solución.

Actividad 5: Galileo. La caída libre de los cuerpos.

Con esta actividad vamos a trabajar con un fenómeno que estudió Galileo Galilei, conocido científico italiano de los siglos XIV y XV, considerado el padre de la astronomía, de la física o de la ciencia misma, por sus muchos e importantes descubrimientos y por el espíritu científico que le caracterizaba.

Este fenómeno es la caída libre de los cuerpos.

EJERCICIOS

1)

2)

V1= 0,025-0/0,08-0=0,31 m/s

V2 = 0,12-0,025/0,16-0,08 = 1,19 m/s

V3 = 0,27-0,12/0,24-0,16 = 1,9 m/s

V4 = 0,49-0,27/0,32-0,24 = 2,75 m/s

V5 = 0,78-0,49/0,4-0,32 = 3,63 m/s

V6 = 1,13-0,78/0,48-0,4 = 4,38 m/s

3)

Se puede apreciar que la recta no es una recta 100%, que es imperfecta, pero esto es debido a pequeños errores e imperfecciones al hacer la gráfica, en los mismos datos,...

En el gráfico que nos piden analizar se representa un MRUA (un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado)

Se puede observar cómo al incrementarse el t, las x se incrementan también, lo que significa que el móvil se está desplazando a medida que pasa el tiempo. Esta relación entre el desplazamiento y el tiempo es la velocidad, que se obtiene precisamente calculando esa proporción con la fórmula que aparece en el gráfico. Más concretamente, lo que está ocurriendo es que la bola se está desplazando (hacia el suelo) a medida que pasa el tiempo (obviamente), es decir, está cayendo con una aceleración.

Se sabe que la bola está acelerándose por la curva que describen los puntos del gráfico, que nos indica que forman una parábola, que significa a su vez que se está acelerando: su velocidad también aumenta a medida que pasa el tiempo.

Por tanto, por ahora se cumplen todas nuestras expectativas.

4)

a 1 = 0,31-0/0,08-0 = 3,88 m/s^2

a 2 = 1,19-0,31/0,16-0,08 = 11 m/s^2

a 3 = 1,9-1,19/0,24-0,16 = 8,9 m/s^2

a 4 = 2,75-1,9/0,32-0,24 = 10,63 m/s^2

a 5 = 3,63-2,75/0,4-0,32 = 11 m/s^2

a 6 = 4,38-0,4/0,48-0,4 = 9,4 m/s^2

El verdadero valor d g es 9,8 m/s^2, y la verdad es que ninguno de los resultados nos da ni siquiera algo muy parecido, pero suponemos que hay tantos errores que se pueden cometer en esta práctica que es normal que ocurra esto.

5) El porcentaje de error más grande que se ha debido de cometer es en la toma de datos, ya que la habilidad humana (o la de Victor, más bien) y los sentidos que hay que utlizar para tomar datos como esos son muy poco precisos, no están muy desarrollados, y más al tener que medir tiempos exactos cuando se tira una bola tan pequeña. Otra posible causa sería que nosotros hubiéramos hecho mal los cálculos, que también es bastante probable. Y por último, el factor a tener en cuenta para los errores de todas las prácticas de física: el rozamiento (con el aire en este caso), que aunque es menor que si se desplazara sobre una superficie también afecta.

Otras causas hechas a drede (no inevitables, quiero decir), sería el redondeo de los datos y de los resultados, es decir, no trabajar con todos los decimales, y esto causaría una variación en el resultasdo final más o menos grande.

MODELO TEÓRICO ----> h=1/2gt^2 m/s^2

v=gt

1. 0,025 = 4,9 t^2 -> t = 0,07 s, v = 0,69 m/s

a = 0,69/0,07 = 9,8 m/s^2

2. 0,12 = 4,9t^2 -> t = 0,16 s , v = 1,57 m/s

a = 1,57 - 0,69/0,16 - 0,07 = 9,8 m/s^2

3. 0,27 = 4,9t^2 -> t = 0,23 s , v = 2,25 m/s

a = 2,25 - 1,57/0,23 - 0,16 = 9,8 m/s^2

4. 0,49 = 4,9t^2 -> t = 0,32 s , v = 3,14 m/s

a=3,14 - 2,25/0,32 - 0,23 = 9,8 m/s^2

5. 0,78 = 4,9t^2 -> t = 0,4 s , v = 3,92 m/s

a = 3,92 - 3,14/0,4 - 0,32 = 9,8 m/s^2

6. 1,13 = 4,9t^2 -> t = 0,48 s , v = 4,7 m/s

a= 4,7 - 3,92/0,48 - 0,4 = 9,8 m/s^2

Práctica 9:Laboratorio virtual de dinámica

Introducción

Hemos realizado esta práctica solamente con una página web, donde te permite plantear todo tipo de problemas de dinámica( sin contar el rozamiento) en los que se puede variar tanto las fuerzas en ambos sentidos , masa, velocidad inicial y la posición inicial. Se puede experimentar en el laboratorio aquí.

Leyes estudiadas

En las gráficas de la primera ley de Newton podemos sacar como conclusiones que si a un objeto no se le aplica ninguna fuerza y este tiene una velocidad constante, segirá igual. Este caso se da en la gráfica a, en los casos b,c y d sacamos la conclusión de que si las fuerzas tienen el mismo módulo y dirección pero sentido contrario y son aplicadas sobre el mismo objeto estas se anulan dejando al objeto intacto.

De las gráficas de la segunda ley de Newton he llegado a la conclusión de que a mayor masa menor aceleración que produce la misma fuerza.

Cuestiones

1- No, si ninguna fuerza actua sobre este cuerpo se mantendrá en el que estaba anteriormente. Sin embargo si el cuerpo se esta moviendo continuara teniendo la misma velocidad media. La velocidad será constante en cualquier caso así que la velocidad dependerá de la velocidad que lleve desde el principio.

2-Se mueve con una aceleración positiva si la fuerza es positiva e irá hacia la derecha pero en el caso de que la fuerza fuese negativa la aceleración sería negativa e iría hacia la izquierda.

3-Si siempre que las fuerzas: tengan el mismo sentido, o dos que sean de sentido opuesto pero que no tengan el mismo módulo.

4-Claro,significaría que alguna fuerza negativa esta actuando sobre él de forma constante.

5-Si la masa es mayor y la fuerza es la misma producirá más aceleración en un cuerpo de menor masa.

6-Que una fuerza negativa ha actuado sobre él provocando una deceleración previa o que su posición inicial es negativa según el sistema de referencia.

7-Si. La fuerza resultante y la aceleración tienen que tener el mismo signo debido a que tienen que tener el mismo signo ya que la fuerza es la que provoca el cambio de movimiento.

8-Si, porque aunque al principio no tiene porque si la velocidad es positiva y la aceleración negativa llegará un momento en el que la velocidad llegue a 0 y luego comience a ser negativa también asi que si, tienen el mismo signo.

9-Sí, que el cuerpo lleve una velocidad inicial positiva, la posición inicial sea mayor que cero y una aceleración negativa, que haga que el objeto se frene por completo justamente al límite del visor.

Eratóstenes: Medida del radio de la tierra

A continuación vamos a dar sentido a los datos tomados hace ya mas o menos un mes en el patio del colegio y nos va a hacer calcular el radio terrestre. Tomamos varias horas de un día normal de colegio para llevar una actividad a cabo, junto a otros colegios de España. La actividad consistía en sobre un papel de estraza poner un gnomon( recogedor) ir marcando la posicion de la sombra cada 5 minutos.



Pero será mejor no adelantarnos porque este es el metodo seguido ahora en 2009, pero hace unos 3000 Eratóstenes, gran personaje de la antigua Grecia realizo un cálculo muy aproximado teniendo en cuenta los medios y métodos seguidos. Lo primero que hizo fue observar que la sombra que caía sobre un pozo iba cambiando a lo largo del día, entonces pensó que o la Tierra o el Sol se movía y tambíen dedujo que la Tierra no era plana. Para demostrar esta teoría lo que hizo fue mandar a varios hombres a Siena( actual Assuan) para comprobar la posición de la sombra de un gnomon a lo largo del día, y este gnomon debía estar en línea recta con el que él había colocado en Alejandría. Los encargados de poner el gnomon tambíen tuvieron que calcular la distancia entre ambas ciudades( en estadios, medida usada en la época). Comprobó entonces con este pequeño experimento que las sombras no eran iguales y que por tanto era imposible que la tierra fuese plana.











Una vez tomados todos los datos y sabiendo que un estadio de los utilizados equivale a 174,125 m, sacar el radio terrestre le resulto fácil, lo primero que hizo fue hallar el ángulo formado entre el gnomon y la sombra, que era un ángulo de 7'2º, este número sale de dividir 360º/50, es decir una parte de cincuenta de la circunferencia total de la Tierra. La distancia entre ambas ciudades era de unos 5000 estadios, y suponiendo que 1/50 sobre el total de la Tierra 5000x50= 250.000 estadios la longitud total y si despejamos de L=2pi r sabesmo que 250.000/2x3'14= 6.366,19km. Sabiendo que el número actual del radio de la Tierra es de 6.378 km nos debemos asombrar al ver la gran precisión del Eratóstenes al hacer su medida y tener en cuenta lo listo que debió ser este hombre para la época en la que vivió.


Esta foto nos enseña el proceso seguido por cientos de colegios como el nuestro para tomar las medidas oportunas. Una vez tomados todos los puntos cogemos el compás y hacemos centro en el medio del gnomon, luego giramos el compás dibujando arcos, luego trazamos una linea que une todos los puntos de nuestras medidas. Él arco divide los datos en dos, al dividir los datos, que han sido unidos por una linea, también se divide dicha linea.Finalmente hay que hacer la mediadriz del segmento, y el punto de intersección con el segmento es la longitud mínima.

Para entender mejor la actividad lo mejor es ver primero estos vídeos que a nosotros nos han ayudado mucho:

Práctica 8: Las leyes de Newton

"Si he llegado tan lejos es porque me he subido a hombros de gigantes" (Isaac Newton)



Este trabajo de física ha sido realizado por alumnos de 4º ESO del Colegio Base, utilizando como laboratorio la misma clase.



El objetivo principal de la práctica es conocer las tres leyes de Newton, saber reconocerlas en situaciones de la vida cotidiana, y entender en qué consisten. Para eso en esta práctica nos basamos en la observación experimental.



El procedimiento ha sido sencillo. Hemos inflado un globo y lo hemos colocado en la parte de atrás de un coche de juguete. Después lo hemos dejado correr por la clase, habiendo retirado todos los obstáculos anteriormente, varias veces. Una con más cantidad d aire dentro del globo, otra con menos,... y hemos observado que ocurría en cada caso.



Material utilizado: Cochecito, globo, metro.





CUESTIONES:


1) Informe científico sobre las leyes de Newton:


La ley de la inercia:

"Todo cuerpo conserva su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que esté obligado a cambiar ese estado por efecto de fuerzas que se apliquen sobre él. De otra forma, si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza o todas las que actúan se anulan dando una resultante nula, el cuerpo no variará su velocidad."

Esta ley se puede encontrar fácilmente en casos cotidianos, de hecho, lo que ocurre es que nada de lo que conocemos no permanece siempre constante, siempre hay una fuerza que hace cambiar su movimiento. Un ejemplo muy común y que explica muy bien esto es el de un cohe que toma una curva. Éste lleva una velocidad constante, pero en el momento de tomar la curva tu tienes que aplicarle una fuerza al motor del cohe para que disminuya la velocidad y gire por que si no se saldría de la curva y se estamparía.




La ley fundamental de la Dinámica:

"Toda fuerza aplicada sobre un cuerpo, y que no esté equilibrada, produce una aceleración que es proporcional a dicha fuerza. La constante de proporcionalidad es la masa inerte del cuerpo. De otra forma, si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, dicho cuerpo modificará su velocidad(tendrá aceleración)"

Esto significa que si se le aplica una fuerza a un objeto, y la resultante de las fuerzas no es nula, el resultado será que el objeto iniciará un movimiento e irá acelerándose. Pero esto depende de la masa del objeto. Esta relación entre fuerza y masa se resumen en la ecuación: F= ma y como se puede observar aparecen la aceleración.

Un ejemplo de esta ley se encuentra en todas partes. Simplemente cuando le das una patada a una pelota de tenis y a otra de fútbol con la misma fuerza te das cuenta de que no ocurre lo mismo en las dos, aunque ambas se aceleran.

La ley de la acción y reacción:

"Cuando un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro, éste ejerce otra fuerza (reacción) igual y de sentido contrario sobre el primero. Ambas fuerzas son simultáneas y se aplican sobre cuerpos diferentes."

Esta ley quiere decir que siempre que se le aplica una fuerza a un objeto, éste te responde con otra fuerza que contrarresta a la primera, es decir, el vector fuerza tendría el mismo módulo y dirección, pero en sentido contrario.

Un ejemplo de esta ley ya es más difícil de ver, aunque también está en todas partes. Por ejemplo, cuando dos coches de choque chocan entre sí, ambos retroceden para atrás, en sentido contrario a como habían "proyectado" su fuerza sobre el otro.

2) ¿En qué fase son aplicables cada una de estas leyes? ¿Por qué?

Para este ejercicio vamos a exponer nuestras observaciones en cada una de las fases por las que pasó el cochecillo.

FASE 1: El coche está en reposo.

FASE 2: El aire del globo comienza a salir, empujando al coche, y éste se desplaza sufriendo una aceleración.

En esta fase se aplica la segunda ley, la de que una fuerza (el aire del globo) aplicada sobre un objeto (el globo) produce la aceleración del mismo.

También se podría decir que ha actuado la tercera ley, poque la fuerza del coche ejercida sobre el suelo está siendo respondida por la fuerza de rozamiento (que sería la fuerza de reacción)

FASE 3: Ya no queda más aire en el globo, osea que el motor que propulsaba el coche se ha parado ya, pero el coche sigue moviéndose sin ningún cambio aparente.

En esta fase actúa la pimera ley. la de la inercia. La inercia que llevaba el coche una vez fue puesto en movimiento hizo que siguiera haciendo lo que staba haciendo, que es de lo que se trata esta ley.

También actuaría la tercera ley por la misma razón que en la segunda fase.

FASE 4: El coche, después de ir perdiendo velocidad, se paró y quedó en reposo.

3)¿Piensas que la fase inercial está correctamente nombrada? ¿Podrías describir algún método para que sí lo fuera? ¿Qué es el rozamiento? ¿Cómo influyen las diferentes superficies en el frenado del coche?

Creemos que no es del todo correcto, porque la ley de la inercia no se cumple del todo en este experimento. El coche fue perdiendo velocidad y acabó en reposo, y esto no sería así si todo hubiese sido como se explica en la ley de la inercia, es decir, que si éste hubiese sido un ejemplo de inercia, el coche jamás se hubiera parado, o variado su velocidad, si no que hubiese continuado en su trayectoria rectilínea y uniforme, y sin embargo no fue así. Lo que ocurrió es que actuó el rozamiento. En este caso, el rozamiento del suelo y del aire, entre otras cosas, fue lo que hizo que el coche fuera adquiriendo una aceleración negativa, es decir, qué fuera disminuyendo su velocidad, frenándose y acabara en reposo.

El único método que se nos ocurre es el de lanzar un objeto al espacio, donde no hay rozamiento, e ir apartando de su trayectoria todo obstáculo posible, lo cual es un poco imposible.

El rozamiento es una fuerza que se opone al desplazamiento de un cuerpo sobre otro. Actúa siempre en sentido opuesto al del movimiento.

El suelo influye en el frenado del suelo debido a las imperfecciones de su superficie, que aunque no son visibles, hacen que las fuerzas que actúan en el movimiento no sean perpendiculares, y estas irregularidades hacen que el coche pierda velocidad.

Hemos supuesto que en el aire influye porque al ir avanzando el coche, éste va chocando continuamente con las moléculas de aire, tiene que apartarlas, dejarse paso, y esto lo frena.

4)¿Qué ocurre al aumentar la masa del coche con la pesa? A igual cantidad de aire, ¿qué coche se acelera más, el más o el menos cargado?

Pues que la fuerza de rozamiento es mayor, y la acción de éste, por tanto, también es mayor y el coche se frena más deprisa.

Se acelera más el menos cargado, por lo que hemos explicado

5) Se le llama de reacción porque el movimiento del coche es la reacción de la acción de dejar salir el aire del globo.

Ejemplos: El despegue de un cohete, una pistola al ser disparada,...

6) No se anulan porque ambas fuerzas no están aplicadas sobre un mismo punto. Si lo hubieran estado, el coche no se habría movido, pero cada fuerza estaba aplicada sobre una parte distinta del coche, y esto fue lo que hizo que no se anulasen.

Práctica 7:La tirolina

Introducción y resumen

Esta práctica ha sido realizada en el laboratorio de Física y Química del Colegio Base.En la práctica hemos seguido profundizando en el estudio de la cinética, física del movimiento que no se preocupa por las causas de este.Despues de haber estudiado el movimiento rectilineo y uniforme en el cual no había ningún tipo de aceleración, hemos pasado a estudiar el MRUA, movimiento rectilíneo unifromemente acelerado. Unos de los fénomenos más cotidianos que sirva para ejemplificar el MRUA, es por ejemplo una tirolina, elemento que hemos utilizado para estudiar este movimiento. A continuación os mostraremos como hemos realizado el experimento, siempre teniendo cuenta que la práctica tiene pequeños errores de experimentales tales como: la tensión total del cable de la tirolina, la dificultad para medir espacios de tiempo muy cortos, la mínima variación de la posición inicial de las tuercas.... Todos estos pequeños errores pueden ser los que nos dificulte alcanzar una precisión total en el experimento pero está claro que todo esto es una representación de algo que se hace en el laboratorio con máquinas para afinar en la precisión al máximo.

Instrumentos de laboratorio

-Tuercas

-Nylon

-Cronómetro

-Metro

-Lubricante

Trabajo experimental
Lo primero que hay que decir es que el montaje de esta práctica tenía un aliciente o dificultad que era que nosotros mismos a partir de la lectura del guión y sin la explicación previa del profesor debíamos montar el experimento, aunque al final no resulto complicado. Lo primero fue coger el soporte que daría la altura a nuestra tirolina y también la sujeción. Previamente en un hilo de nylon habíamos puesto marcas cada 20 cm que nos servirian para determinar tramos en la cuerda. A continuación enganchamos un extremo de la cuerda al soporte y el otro a una pata de una silla intentando obtener la máxima tensión posible. Lubricamos un poco la cuerda para asegurarnos que no se parase la tuerca y comenzamos a tomar medidas. Cuantas más medidas distintas tomásemos más puntos obtendríamos en la recta, por lo tanto mayor precisión, por eso eliminamos dos tomas de tiempo por distancia en favor de más distancias. Estos son los resultados obtenidos.

Resultados obtenidos

Tuerca pequeña

-(20 cm) t1=0'97 s t2=1'03 s t3=1'01 s

-(40 cm) t1=1'37s t2=1'41s t3=1'29s

-(60 cm) t1=1'61s t2=1'58s t3=1'66s

-(80 cm) t1=1'95s t2=2'03s t3=2'20s

-(100 cm) t1=2'14s t2=2'23s t3=2'12s

Tuerca grande

-(20 cm) t1=0'67s t2=0'48s t3=0'55s

-(40 cm) t1=1'04s t2=1'11s t3=1'07s

-(60 cm) t1=1'63s t2=1'56 s t3=1'53s

-(80 cm) t1-=1'93s t2=2'17s t3=2'20s

-(100 cm) t1=2'12s t2=2'24s t3=2'15s

Una vez tomadsos los tres tiempos por distancia lo que había que hacer era sacar las medias de timpo, sumando las tres medidas y diviendolas entre tres.Siguiendo el orden de medidas y empezando por la pequeñas los tiempos medios son los siguientes:1'01,1'35,1'61,2'06,2'16.Tuerca grande:0'56,1'07,1'57,2'08,2'17.

El último paso para poder realizar la gráfica velocidad frente a tiempo es sacar la velocidad media ya que es una cosa simple porque lo único que hace falta sacar es el cambio de posición, ya que delta de tiempo ya lo hemos sacado anteriormente.

Conclusiones

Las conclusiones sacadas de esta práctica son varidadas. Lo primero que debemos hacer es explicar en que consiste el MRUA, estudia el cambio de velocidad por unidad de tiempo, es una magnitud vectorial, consiste de una dirección un sentido y un módulo. Es necesaria una inclinación ya que si no existiera no hubría aceleración y si hubiese demasiada sería una caída libre y la única aceleración que habría sería la de la gravedad. También hemos deducido las ecuaciones de posición y aceleración necesarias para estudiar estos movimientos en la teoría. Debido a que somos el primer grupo y no habiamos empezado a explicar el MRUA no has servido para adelantarnos y conocer sus características antes de empezar a trabajarlo en clase de física.

Las ecuacioenes usadas en el MRUA son dos:ec. de velocidades v=v0+a(t-t0) y la ecuacion de posición s=x0+v0(t-t0)-1/2 a(t-t0)^2.

Cuestiones

1-Explica por qué, a pesar de las pequeñas desviaciones obtenemos una recta en las gráficas velocidad- tiempo:

Aunque el error experimental influya en el resultado de la gráfica y lo adultere el procedimiento seguido de obtener varios puntos de la gráfica es correcto.

2-Si repetimos la experiencia con una tuerca de diferente tamaño y peso. ¿qué crees que sucederá? ¿que sucede realmente? ¿qué conclusión podemos sacar de ellos?

Si la tuerca fuese de mayor peso y tamaño la aceleración aumentaría.

Si al contrario fuese más pequeña y más ligera la aceleración disminuría.Todo esto está demostrado con nuestro propio experimento ya que los tiempos de la tuerca pequeñas son mayores.

3- ¿Qué pasará si tilizamos otras inclinaciones diferentes para el hilo? ¿Seguirá siendo un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado?

Eto es una cosa fácil de deducir incluso sin tener muchas nociones de física, nosotros ya pensábamos que cuanta más inclinación mayor aceleración, lo que pasa para facilitar la toma de tiempos pusimos una inclinación sensata para no tener problemas en la medición tener el mínimo error experimental con respecto al tiempo y no perder mucha precisión. Sí, seguiria siendo un MRUA, solo que con una aceleración mayor.

4-Si el hilo esta totalmente vertical, ¿qué tipo de movimiento tenemos ahora? ¿Cómo se llama ese movimiento?

Entonces tendríamos el antes descrito movimiento de cáida libre, en el cual la aceleración sería hacía el suelo con una velocidad de 9'8m/s^2.

5-¿Seguirá siendo un movimiento uniformemente acelerado si el hilo no está tenso? ¿Qué ocurrirá con la velocidad y la aceleración en ese caso?

No, porque si no está tenso el recorrido no será recto, entonces estaríamos incumpliendo una de las normas del MRUA, la velocidad cambiaría y la aceleración sería distinta, por lo tanto tampoco uniforme, incumpliria otra condición.

Este vídeo lo hemos sacado de youtube, y describe un tipo de MRUA, la caída libre, si hubiésemos dejado el nylon totalmente vertical estaríamos ante ese movimiento.