miércoles, 19 de diciembre de 2012

Práctica IV: Estudio de la caída libre: ¿La velocidad de caída de una bola dependerá de la inclinación del plano?

Materiales:

- Una bola de madera.
- Un listón de madera de 1 metro de longitud. 
- 4 cronómetros.
- 1 semicírculo graduado.

Procedimiento:
  1. Cogimos el listón de 1 metro de longitud y le hicimos una marca cada 0.25 m en total 4 marcas, que nos servirían para marcar las posiciones.
  2. Cogimos el semicírculo graduado y marcamos una inclinación de 10º donde colocamos el listón de madera, colocamos la bola al principio y la dejamos caer, tomando los tiempos que tarda en llegar a cada posición.
  3. Colocamos esta vez el listón de madera con una inclinación aproximada de 50º y repetimos el proceso anterior.
  4. Por último, colocamos el listón con una inclinación de 90º, un MUA de caída libre, y repetimos el proceso con la bola.
Hipótesis:

Como hemos estudiado en clase, existe una fuerza con la que la Tierra atrae a cualquier cuerpo. La llamamos atracción gravitatoria. Debido a ésta, cuando existe una cierta inclinación en la trayectoria del movimiento, aparece una determinada aceleración, que aumenta a mayor inclinación hasta unos -10 m/s² que sería cuando la inclinación es perpendicular, es decir 90º.

Desarrollo:

Datos:


Esquema del montaje:



Conclusión: 

Como enunciamos en nuestra tesis, existe una aceleración determinada siempre que inclinas la trayectoria, y esta aceleración aumenta si aumenta también la inclinación.
También hemos podido comprobar que, según nuestros datos, la aceleración de un movimiento de caída libre es de aproximadamente -10 m/s².

Componentes del grupo: Alejandro García, Laura López, Esperanza Galindo, Miguel Salazar, María Cerdán y Antonio Jesús Ojeda. 

domingo, 16 de diciembre de 2012

Practica III. Estudio de un encuentro: ¿Quién recorrerá más distancia hasta el punto de encuentro la persona o el coche?

1. Materiales.

- 1 corredor.
- 1 móvil o vehículo.
- 5 cronómetros.
- 1 metro para medir la distancia entre cada posición.
- Un indicador de salida en el punto de salida del vehículo

2. Hipótesis.

Antes de realizar la práctica nos planteamos cual podría ser el resultado del encuentro. Lo más lógico sería pensar que el punto de encuentro estaría mas próximo al punto de salida del corredor puesto que el vehículo, al llevar una velocidad mayor, recorre más distancia. Pero también hay que tener en cuenta que ningún vehículo va a la misma velocidad y que se puede dar el caso de que el vehículo sea una bicicleta, por lo que su velocidad disminuiría y la posibilidad de que el punto de encuentro sea tan extremo podría equilibrarse más.

3. Procedimiento.

Nos situamos en la parte superior de la Rambla, utilizamos el metro para medir las posiciones en las que cada integrante del grupo se situaría para tomar las únicas medidas de la experiencia. Tomamos como referencia para las posiciones las palmeras existentes que se encontraban aproximadamente a 10 metros de distancia. Seleccionamos como SR el punto de salida del coche, por consecuente la velocidad del coche sería positiva y la del corredor negativa. El punto de salida del coche fue marcado por uno de los miembros del equipo, a su vez el corredor empieza su recorrido y los demás ponemos en marcha los cronómetros. Marcamos el paso del vehículo y del corredor al pasar por nuestra posición lo que nos daría el punto de encuentro de ambos. Esta experiencia fue única, ya que la práctica no se puede repetir dos veces con un mismo vehículo. Repetimos el proceso dos veces con dos vehículos distintos.

4. Dibujo del montaje.



5. Tablas de datos, ecuaciones generales y punto de encuentro.

Tabla del vehículo:


Tabla del corredor:


- Observación: Al partir de que nuestro SR es el punto de salida del vehículo, el primer cronómetro solo marca el paso del corredor por su marca.

5.1. Ecuaciones del movimiento.

Velocidad media del vehículo:


Velocidad media del corredor:
5.2. Punto de encuentro.

Para calcular el punto de encuentro partimos de que el tiempo va a ser el mismo por lo que igualamos las ecuaciones generales para encontrar la posición.


11,69t = 50-6,42t → 18,11t = 50 → t = 50/18,11 = 3,03 s
e= 11,69·3,03= A los 35,4m se encontrarán.


6. Gráfica.

Tabla de datos del vehículo (e = 11.69t):


Tabla de datos del corredor (e = 50 - 6.42t):


7. Conclusión.

A través de esta experiencia hemos podido comprobar que nuestra hipótesis es acertada. En ella decíamos que el punto de encuentro entre el vehículo y el corredor iba a estar más cerca del punto de salida del corredor que el del vehículo y es así, en la posición 35,4 m, a los 3,03 s.
También hemos comprobado que la velocidad media del vehículo es adecuada al compararla con la velocidad permitida en ese tramo de la Rambla.
Este trabajo nos ha servido para afianzar los conceptos de los problemas de encuentros y aplicar los conceptos enseñados en clase.

Hecho por: Laura López, María Cerdán, Esperanza Galindo, Miguel Salazar, Alejandro García y Antonio Ojeda 4ºESO - B.

domingo, 18 de noviembre de 2012

Tiempo de reacción alcohol y drogas


Justificación;

         Es importante conocer como influye el consumo de alcohol y drogas en posibles alteraciones en el tiempo de reacción para poder tomar decisiones responsables y seguras en torno a la conducción de vehículos.

Desarrollo;

         En primer lugar me parece necesario conocer la definición de los conceptos principales que vamos a desarrollar para así mejorar la comprensión de la relación que existe entre ellos:

Tiempo de reacción se refiere al tiempo que transcurre desde que el conductor observa un obstáculo hasta que pone el pie en el freno.

Tiempo de frenado es el tiempo transcurrido  desde que se pisa el pedal del freno hasta que el vehículo se detiene por completo.

Tiempo de detención es el tiempo que tarda el conductor en detener completamente el vehículo desde que aparece un estímulo o peligro.

Distancia de frenado es el espacio que recorre el vehículo desde que accionamos el freno hasta su detención total.

Distancia de detención es la suma de la distancia recorrida durante el tiempo de reacción más la distancia de frenado ó lo que es lo mismo es la distancia que recorre el vehículo durante el tiempo de detención

Alcohol es una sustancia que afecta a el sistema nervioso central; además de tener efecto sobre el cerebro y variar algunas de sus funciones (coordinación, atención, memoria...), su uso continuado también afecta a otros órganos como el riñón, el hígado o el sistema circulatorio. Inicialmente, los efectos del alcohol son sutiles, pero pueden ser peligrosos porque una persona bajo sus efectos no es cociente de su conducta.
Drogas son sustancias que afectan al sistema nervioso central y a las funciones cerebrales produciendo alteraciones en el comportamiento, la percepción, el juicio y las emociones. Los efectos de las drogas son diversos, dependiendo del tipo de droga y la cantidad o frecuencia con la que se consume. Pueden producirse alucinaciones, intensificar o entorpecer los sentidos, provocar sensaciones de euforia o desesperación. Algunas drogas pueden incluso llevar a la locura o la muerte.

Una vez que hemos dejado claro los conceptos principales vamos a pasar a su desarrollo   e influencia entre ellos.

Tiempo de reacción

         Normalmente es de un segundo ó de ¾ de segundo, sin embargo, este tiempo no es igual en todas las personas, ni es igual siempre en la misma persona, pues depende de las circunstancias que le rodean como son la fatiga, la somnolencia, las precauciones, las bebidas alcohólicas, drogas, enfermedades, medicamentos, etc.

Tiempo de frenado

Este puede variar con la velocidad, la carga del vehículo, la eficacia de los frenos, el estado de los neumáticos, la suspensión, el estado de la calzada y, en general, el estado del vehículo y del conductor.

Tiempo de detención

En este tiempo influyen los aspectos  que hemos mencionado en los tiempos anteriores puesto que es la suma de ambos y por lo tanto está condicionado a los mismos factores.

Distancia de frenado

Normalmente, cuando hablamos de velocidad, la solemos expresar en kilómetros recorridos en una hora (Km/h). De este modo tenemos una idea de lo rápido que nos desplazamos. Pero si transformamos la velocidad a metros recorridos en un segundo nos puede ser útil para calcular qué distancia puede recorrer un vehículo si tardamos un segundo en reaccionar y pisar el freno.

La distancia de frenado depende de tres factores:
  • De la carga del vehículo, pues si va cargado hay que eliminar más energía cinética y se prolonga la detención.
  • De la adherencia, pues si ésta no es buena y las ruedas se bloquean la distancia de frenado se alarga.
  • De la velocidad,  ya que la energía cinética es proporcional al cuadrado de la velocidad.

Estas distancias se alargan generalmente al doble cuando la adherencia no es buena debido a el estado de la calzada, y al el estado de los neumáticos, y pueden llegar a ser hasta 10 veces mayores en calzadas muy deslizantes por hielo, etc.

 Tabla de distancias de frenado en función de la velocidad y calidad de la adherencia con un vehículo en buen estado y un conductor en estado físico normal.

Velocidad en Km/h
Distancia del tiempo de reacción
Distancia de frenado
Distancia de detención con calzada seca
Distancia de detención con calzada húmeda
3/4 seg.
1 seg.
3/4 seg.
1 seg.
3/4 seg.
1 seg.
3/4 seg.
1 seg.
120
24
33
84
84
108
117
192
201
110
22
31
72
72
94
103
166
175
100
20
28
58
58
78
86
136
145
90
18
25
48
48
66
73
114
123
80
16
22
38
38
54
60
92
101
70
14
20
28
28
42
48
70
79
60
12
17
22
22
34
39
56
65
50
10
14
14
14
24
28
38
44
40
8
11
10
10
18
21
28
33


Nota: la distancia de frenado se puede hallar con esta fórmula: Velocidad en Km/h elevada al cuadrado y dividido por la cantidad constante de 170.

 

Distancia de detención

Se compone, pues, de dos factores y la suma de ambos da un resultado que se llama distancia de detención.

La distancia de detención depende:
  • De la velocidad a que circulamos.
  • De la configuración de la calzada (llano, rampa, pendiente).
  • De las condiciones meteorológicas y tipo de pavimento.
  • Del estado de los frenos.
  • De la adherencia de los neumáticos.
  • Del tiempo de reacción del conductor y de la pericia del mismo.

Por eso es muy difícil establecer cifras exactas sobre la misma. Un cálculo aproximado de la distancia de detención se puede obtener multiplicando la primera cifra de la velocidad por si misma. Así, a 60 Km/h será 6 x 6 = 36 metros.

Debemos tener en cuenta que cuando se duplica la velocidad de un móvil, se duplica la distancia de reacción y se cuadruplica la distancia de frenado.

El alcohol

El alcohol afecta gravemente nuestra capacidad para conducir un vehículo con seguridad. Los conductores que circulan con frecuencia bajo los efectos de bebidas alcohólicas tienen una alta probabilidad sufrir o causar un accidente.

Efectos producidos por el alcohol en el conductor:

1. Alteraciones en el comportamiento:
·         Percepción de falsa seguridad en sí mismo provocando que asuma más riesgos de los que aceptaría sin haber ingerido alcohol.
·         Disminución de la prudencia con el consiguiente aumento de las infracciones.
·         Respuestas impulsivas, agresivas o descorteses ante los demás conductores.

2. Alteraciones en la percepción del entorno del tráfico:

·         Peor percepción de las señales de tráfico, luces de los semáforos o de los otros vehículos.
·         Peor cálculo de las distancias y velocidades a las que circulan los demás conductores.
·         Mayor sensibilidad a los deslumbramientos.
·         Aparición del fenómeno de visión en túnel con mayor facilidad.

3. Alteraciones en la capacidad para prestar atención:

·         Mayor probabilidad de sufrir distracciones, especialmente en situaciones complejas como puede ser en una intersección con mucho tráfico.

4. Alteraciones en la psicomotricidad:

·         Ejecución de maniobras con menor precisión y coordinación entre los distintos movimiento.

5. Alteraciones en la toma de decisiones:

·         Toma de decisiones con más lentitud y errores.

Como norma general, los conductores de cualquier vehículo, incluso bicicletas, tienen prohibido conducir con tasas de alcohol superior a 0.5g/l en sangre y 0.25g/l en aire respirado, estas tasas varían disminuyendo en función del tipo de vehículo que se conduce, la peligrosidad del material que transporta y de la experiencia del conductor.

Las drogas

Las drogas más frecuentes que se asocian a la conducción son: el alcohol, opiáceos como la heroína, cannabis, cocaína y anfetaminas. Mientras que las drogas depresoras del sitema nervioso (cannabis, opiáceos) disminuyen la capacidad de reacción del conductor, su concentración y los reflejos, las sustancias estimulantes, como las anfetaminas, la cocaína o el éxtasis generan una falsa sensación de control en la conducción. El resultado es descoordinación, falta de reflejos y dificultades para ver i oir. Por otra parte, las drogas alucinógenas como el LSD cambian la percepción de la realidad y producen visiones imaginarias.

En toda situación de tráfico intervienen tres elementos; el condutor, el vehículo y la vía  y su entorno. Gran parte de los accidentes de tráfico, entre 70 y 90 de cada 100, son debidos principalmente al factor humano, el conductor. Ejemplo de esto son las distracciones o la conducción bajo los efectos del alcohol. El consumo de drogas y estupefacientes es un grave factor de riesgo para la conducción y en, consecuencia, para la seguridad vial. Se estima que aproximadamente el 37% de los fallecidos en accidentes de circulación presentan alcohol o alguna droga en el organismo.


Una vez expuestos los aspectos teóricos podemos sintetizar diciendo;

. El tiempo de reacción aumenta si se ha consumido alcohol y drogas, pues disminuye la capacidad de reacción.

. Al aumentar la velocidad, aumenta la distancia de frenado recorrida.

. Al aumentar la velocidad, el tiempo de frenado es mayor.

. Si estoy cansado, mi capacidad de reacción aumenta y por tanto la distancia de reacción aumenta.        


         Me gustaría concluir diciendo que una vez examinados los factores que intervienen en el tiempo de reacción y su posterior efecto en la distancia de detención, considero como falta grave de responsabilidad el consumo de alcohol y drogas cuando se va a conducir ya que no sólo se juega con la vida propia sino también con la vida de los acompañantes de nuestro vehículo y con la vida de otras personas que circulan en ese momento.