Page 1

Sant Martí: La Física de l’skate

FÍSICA. 3er ESO Dolors Oliveras i Sergi Bertran

Nom i cognom:

Paul Levin, Marc Palmer i Arnau Guilera


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.

P0

P1

P2

P3

P4...

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


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

4.0415 m/s.

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

No, ha anat canviant segons el pendent i el fregament.

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

Cronometrant quan tardava l’individu de la sortida fins a varis punts determinats per saber la velocitat dividint quan havia tardat entre el desplaçament.

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?

No, és una aproximació, encara que no es pot mesurar la velocitat exacta, es pot fer més precisament prenent mesures més petites i exactes.

2


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.

Segueix un moviment rectilini uniforme (MRUA). Entre el punt 1 i el punt 2 hi ha hagut una acceleració de 6.121m/s2.

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.

V 4 3 2 1

t 0s

1s

2s

3s

4s

5s

6s

7s

8s

9s

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?

Que primer augmenta la velocitat i després baixa per les forces que ha de fer. No té aquesta forma, perquè segurament hi ha hagut un error.

3

10s


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.

4

1

5 2

3

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.

4


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

Velocitat P0

1,66 m/s

P1

5 m/s

P2

3,84 m/s

P3

3,84 m/s

P4

1.08 m/s

Sabent que l’alçada del punt P0 és 1,25 metres, i la del punt P3 és 0.95 metres, calcula:

Joules

Energia cinètica

Energia Potencial

Energia Mecànica

P0

89,557

796.25

885,807

P1

812,500

0

812,500

P2

479,232

0

479,232

P3

479,232

605.15

1084.382

P4

37,908

0

37,908

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

Més o menys val 885,807 Joules, i al final 37,908 Joules.

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

Perquè s’ha invertit en energía calorífica i forces de fricció.

5

Plantilla questionari experiments de Física