PÉNDULO SIMPLE

Los alumnos de 2º Bachillerato han hecho una determinación aproximada de la aceleración de la gravedad.
Un péndulo simple es una masa puntual suspendida de un hilo inextensible de longitud l que oscila en torno a la vertical con un periodo dado por la fórmula:

¡ATRAPA LA PASTA!

En esta actividad se propone poner a prueba tus reflejos y los de tus amigos e investigar a qué se llama tiempo de reacción y por qué es tan importante en nuestras vidas.

1. Prueba este experimento con tus amigos: sujeta un billete (de 10 o 20 €) por un extremo, de manera que el punto medio de su longitud quede entre los dedos de tu amigo, sin que llegue a agarrarlo.

2. Reta a tus amigos a que intenten atrapar el billete juntando sus dedos cuando tú lo sueltes. ¿Lo consiguen? Extrae conclusiones.

3. Con este experimento demostraremos que nuestro tiempo de reacción es mayor que el que tarda el billete en recorrer 1/2 de su longitud (desde el punto medio, donde nuestro amigo tiene los dedos, hasta el final del billete).

4. Mide tu tiempo de reacción (y compáralo con el de tus amigos) repitiendo el experimento con una regla: pide a un compañero que la sostenga y coloca tus dedos en el cero. Junta los dedos rápidamente cuando veas que tu amigo suelta la regla. Podrás calcular tu tiempo de reacción despejando t de la ecuación de caída libre, donde s son los centímetros que recorre la regla al caer que hay que pasar a m. Recuerda que el tiempo de reacción medio es de 3/4 de segundo, es decir, 0,75 s. Si por ejemplo cogéis la regla a 15 cm del inicio y sustituyendo en la fórmula, obtenemos 0,17 s de tiempo de reacción.

S= So + Vo t + 1/2 g t2
So=0 m
Vo= 0 m/s
g= 9,8 m/s2
despejamos t de la ecuación inicial

FELIX BAUMGARTNER

El  14 de Octubre de 2012 este austríaco de 45 años consiguió establecer un triple record en caída libre.

Primer record:
Primer ser humano en romper la barrera del sonido sin apoyo mecánico y en caída libre. Para superar la velocidad de 340 m/s (1224 km/h) con sólo la ayuda de la aceleración de la gravedad se precisan 34,7 segundos. Baumgartner estuvo cayendo sin ningún tipo de rozamiento durante 40 segundos en la estratosfera. En este tiempo y considerando su MRUA necesitó de 7840 m en ausencia de rozamiento. La velocidad no aumentó indefinidamente ya que aparece una fuerza de rozamiento que se opone a su peso que hace que la fuerza neta resultante sobre Baumgartner sea nula y su velocidad se termine estabilizando hasta pasados 4 minutos que abrió su paracaídas.

Segundo record:
Caída libre desde el punto más alto: 39.068 m. Tenía el récord hace 52 años Joseph Kittinger con 31.333 m.

Tercer record:
Globo tripulado hasta 39.068 m inflado con helio y paredes de 0,02 mm de espesor.

Aquí os dejo un enlace con tdp para que podáis disfrutar con su salto.

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=vEOLJxJPTD8

CAÍDA LIBRE CON TUBO NEWTON Y TUBO LENZ

La caída libre es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado con una aceleración fija y constante de 9,8 metros por segundo cuadrado. Esta aceleración es idéntica para todos los cuerpos independientemente de su masa o de su forma y se puede comprobar en un tubo Newton que es un cilindro de cristal de 1 metro de largo en el que se ha practicado el vacío y que consta de una bolita y unos trozos de papel. Al invertirlo, podemos ver que caen exactamente a la misma velocidad en contra de lo que se pudiera pensar, es decir, caerá antes la bolita porque su peso es mayor.

Un tubo Lenz es un dispositivo que consiste en un tubo de cobre con una ranura estrecha y transparente a lo largo de su longitud, una pesa cilíndrica y magnetizada de neodimio hierro boro y una pesa no magnetizada de idéntico material, tamaño y peso. El propósito del dispositivo es mostrar que una pesa magnetizada cae muy lentamente por el tubo, por el contrario una pesa idéntica no magnetizada cae libremente por el tubo.
La gravedad no es la única fuerza que afecta cuando un imán cae por un tubo de cobre. El movimiento del imán que cae por el tubo induce una corriente en el tubo que crea una fuerza opuesta sobre el imán. La Ley de Lenz es ampliamente utilizada en el diseño de ascensores y de los huecos por los que se desplazan. Las cabinas ascensores tienen imanes muy potentes montados en sus paredes exteriores y las paredes del hueco tienen revestimientos de cobre de manera que si la cabina se suelta del cable ésta no podrá caer más rápido de lo que permita la Ley de Lenz.

FREE FALL ( CAÍDA LIBRE)

Objetivo:

a) Comprobar que la masa no influye en el tiempo de caída de los cuerpos.
b) Explicar el fundamento del Tubo Newton.
c) Medir tiempos de caída experimentalmente para luego hallar la altura y la velocidad de caída.

Material:
Pelotas de tenis, normal y llena de arena.
Balanza.
Cronómetro.
Tubo Newton.

Procedimiento:
a) Mide las masas de las dos pelotas de tenis y anótalo en tu cuaderno:
b) Mide el tiempo que tardan en caer las pelotas de tenis desde una altura determinada. Repite la medida 10 veces.
c) Calcula el valor medio. (t)
d) Halla la altura desde que has lanzado la pelota. Considera So=0 m y Vo= 0 m/s
S = So + Vo ∙ t + ½ ∙g∙t2 = 4,9 ∙ t2
e) Calcula la velocidad con que llega al suelo.
V= Vo + g∙t = 9,8 ∙ t

Conclusiones:

1.- Los alumnos pueden comprobar experimentalmente que el tiempo de caída de los cuerpos, o la velocidad de caída es independiente de la masa. Las dos pelotas tardan exactamente el mismo tiempo en caer aun cuando la masa de una triplica la de la otra.

2.- El tubo Newton es un tubo de cristal de 1 m de longitud dentro del cual se ha hecho el vacío. Dentro lleva una bola y trocitos de papel. Cuando se invierte el tubo se puede comprobar cómo en ausencia de aire y por tanto de rozamiento, los trocitos de papel caen exactamente en el mismo tiempo que la bola. Es curioso.

3.- Hemos aplicado las ecuaciones de movimiento y velocidad del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado para hacer los cálculos de velocidad y altura de caída.
4.- Esta práctica se completa en 4º con un cálculo de errores (absoluto y relativo) del tiempo medido.


Dejo dos enlaces de la proeza de Félix Bauntgarner y su extraordinaria CAÍDA LIBRE desde la estratosfera.
http://www.youtube.com/watch?v=NwpRU1HtlmI
http://www.youtube.com/watch?v=yvhlHu2gjoo