Sant Martí:La Física de l’skate

FÍSICA. 3er ESODolors Oliveras i Sergi Bertran

Nom i cognom: -Marc Gilabert -Bruno Rodés -Mª del Mar Pujalte--------GRUP 15

1. Experiment 1: Càlcul de la velocitat mitjana i les instantànies d’un mòbil.

Descripció:

L’skater se situa a la rampa amb l’skate, assegut sobre la taula, amb el seu cronòmetre. Set companys seus agafen els seus cronòmetres i se situen a la part plana que hi ha quan acaba la rampa, de la següent manera: el primer se situa al punt on acaba la rampa, el segon a 10 rajoles de distància del primer, el tercer a 10 rajoles de distància del segon, i així successivament fins a l’últim component del grup. Al punt on hi ha el cronometrador 1 li direm P1, on hi ha el cronòmetre 2 li

direm P2, i així fins a P6.

Quan l’skater es deixa caure per la rampa, ell i els seus companys posen en marxa els cronòmetres, tots al mateix temps. Cada cronometrador aturarà el seu cronòmetre quan l’skater passi per davant seu. És molt important parar el cronòmetre en l’instant just en què l’skater passi per davant. Quan l’skater quedi aturat completament, pararà el seu cronòmetre i comptarà en quina rajola ha quedat aturat.

1.1 A partir de les dades experimentals recollides, calcula la velocitat mitjana que té el mòbil entre els punts P0 i P6.

1

P0 P1 P2 P3 P4...

1.2 Creus que el mòbil ha anat sempre la velocitat mitjana que has calculat? Com ha variat la velocitat?

1.3 Quin mètode has seguit per calcular la velocitat aproximada que tenia el mòbil en els punts P1, P2, P3, etc. del recorregut?

1.4 Creus que aquest mètode ens dóna realment la velocitat instantània que porta el mòbil en cada punt, o també és una aproximació? Perquè?

2

Ens hem repartit la feina, un del grup cronometrava l’interval de temps, l’altre apuntava el temps i l’altre es tirava amb el patinet o el skate. Un cop teníem aquestes dades, i sabíem la longitud de cada rajola, em calculat la velocitat amb la fórmula següent: v=Ax/At.

La velocitat mitjana entre el punt 0 i el punt 6 és de 5,828 m/s.

És una aproximació, ja que no podem calcular la velocitat en un punt, per tant, el que fem és agafar alguna distància reduïda per tal de que el resultat sigui més verídic. No es pot agafar un punt, perquè la fórmula de la velocitat necessita un interval de temps i un interval de distància.

No, ja que el principi portava més rapidesa, però a mesura que ha anat avançant, ha disminuït la seva velocitat a causa del fregament.

1.5 Quin tipus de moviment creus que segueix l’skate? Calcula l’acceleració de frenada

de l’skate utilitzant la velocitat i l’interval de temps entre dos punts. a= ΔvΔt

1.6 Dibuixa el gràfic V-t del moviment de l’skater, aprofitant la taula que has completat durant el treball de camp. Tria una escala adequada per cada eix.

1.7 Sabent que el tipus de moviment és un MRUA, quina forma aproximada hauria de tenir la gràfica que has dibuixat a l’apartat anterior? Té aquesta forma? Perquè creus que la gràfica t’ha sortit així?

3

Segueix un MRUA, ja que cada segon va reduint la seva velocitat. L’acceleració de la frenada, serà de - 0,69m/s2.

Hauria de ser una gràfica decreixent, uniforme. En aquest cas, no te aquesta forma perquè les dades que s’han pres són errònies. No s’ha cronometrat bé el temps, ja que el ésser humà no és prou precís.

V

t1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 9s 10s0s

2. Experiment 2: Càlcul de l’evolució de les energies cinètica i potencial.

Descripció:

Una vegada estiguem a l’skatepark, un representant de cada grup es situarà al punt 1 del recorregut que es veu a la figura. Als punts 2, 3 i 5 hi situarem les càmeres de vídeo.

En primer lloc els integrants de cada grup han de mesurar la longitud de recorregut fins al punt 5, i l’alçada dels punts 1 i 4. A continuació, la persona que es troba en el punt 1 es deixarà caure i lliscarà fins al punt 5. Les càmeres dels punts 2, 3 i 5 graven el pas del mòbil, a uns 2 metres de distància de l’skate.

3.1 Calcula la velocitat en els punts 1, 2, 3, 4, 5, 6 a partir dels vídeos que has gravat.

4

1

2 3

4

5

Sabent que l’alçada del punt P0 és 1,25 metres, i la del punt P4 és 0.95 metres, calcula:

3.2 Quant val l’energia mecànica a l’inici del moviment? I al final?

L’energia mecànica a l’inici del moviment és de 876’27 J. En canvi, al final és 661’28 J.La taula superior, no té sentit físic ja que ha guanyat energia. Tot i que els càlculs estan ben fets.

3.3 Perquè creus que s’ha perdut energia mecànica durant el moviment?

5

S’ha perdut energia mecànica per culpa del fregament.

Velocitat

P0 2,17 m/s

P1 7,14 m/s

P2 6,25 m/s

P3 6,25 m/s

P4 1,85 m/s

Energia cinètica Energia Potencial Energia Mecànica

P0 141’27 J 735 J 876’27 J

P1 1.529’39 J 0 J 1.529’39 J

P2 1.171’88 J 0 J 1.171’88 J

P3 1.171’88 J 0 J 1.171’88 J

P4 102’68 J 558’6 J 661’28 J