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. 

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.