Posts tagged força

Un coet propulsat amb aire a pressió

Objectius

  1. Compendre el principi d’acció-reacció de la tercera llei de Newton mitjançant un taller pràctic.
  2. Experimentar l’efecte d’un corrent d’aire sobre algun cos.
  3. Tenir cura del material utilitzat i mostrar respecte.

Nivell a qui s’adreça
Cicle mitjà
Material

  • Ampolles de plàstic de 1’5 L (Una cada 5 participants)
  • Dues ampolles de plàstic de 8 L
  • Un embut
  • Manxa amb agulla al final
  • Aigua
  • Taps de suro o de plàstic (6 unitats)
  • Aparell per subjectar les ampolles
  • Cartolina vermella
  • Gomets
  • Retoladors permanents
  • 2 assecadors de 1.500w aprox
  • 10 pilotes de ping-pong blanques i 10 d’un altre color
  • 20 agulles de cap
  • 2 alimentadors de corrent
  • 2 allargadors de corrent de 6 m aprox.
  • 2 cintes adhesives de 2 cm d’amplada de colors
  • Aparell per subjectar les ampolles

Precaucions

  • Evitar l’ús de l’aparell amb  les mans humides després de la realització de l’altre activitat.
  • Anar en compte amb els llocs on hi ha corrent elèctric.

Com ho fem?
EXPERIÈNCIA 1:
Els coets d’aigua estan fets amb ampolles de plàstic d’1.5 L.

  1. Decorar l’ampolla de plàstic amb cartolina (per a elaborar la punta del coet en forma cònica) i afergir-hi gomets personalitzats amb retoladors.
  2. Afegir aigua 1/4 part del volum total (si afegim molta aigua seria massa pesat, i si n’afegim poca no impulsaria el coet).
  3. Posar l’ampolla del revés i tapar l’entrada amb un tap de suro (prèviament hem fet un orifici central i longitudinal que travessa tot el tap de suro).
  4. Introduir una agulla per inflar pilotes pel tap i començar a inflar amb una manxa.

EXPERIÈNCIA 2

  1. Es traçaran dos recorreguts paral•lels, en forma de ziga-zaga (d’uns 4m) amb línes adhesives.
  2. Es dividiran els participants en dos grups.
  3. Es repartirà una pilota, una agulla i un assecador de cabell per equip.
  4. Clavarem l’agulla a la pilota de ping-pong.
  5. Els participants es col•locaran en fila índia a cada extrem del recorregut.
  6. El primer situarà la pilota sobre el reixat de l’assecador (de forma vertical) i l’engegarà.
  7. L’haurà de mantenir a l’aire, realitzant alhora el circuit i evitant que la pilota caigui a terra.
  8. Un cop arribat a l’extrem del recorregut, un company el rellevarà mantenint la pilota enlairada.

Què observem?

  • Quan la pressió interior és suficientment elevada el coet surt disparat cap amunt
  • És interessant observar la propulsió del coet com a conseqüència de la pressió de l’aire exercitat a l’interior de l’ampolla i l’expulsió de l’aigua.
  • També es podrà veure la incidència de l’aire en la pilota, el pes idoni d’un cos per tal que aquest es mantingui flotant i estable en un espai.

Els conceptes científics
LLEI D’ACCIÓ-REACCIÓ

Sempre que un cos exerceix una força sobre un altre, aquest segon cos exerceix una força igual i de sentit contrari sobre el primer. Aquestes dues forces es troben sobre la línia que uneix el centre de massa dels dos cossos. No hem d’oblidar que aquestes dues forces, tot i que tenen el mòdul i la direcció iguals i el sentit oposat, no es contraresten, ja que estan aplicades sobres cossos diferents.

LA PRESIÓ DE L’AIRE ALS COSSOS

La pressió (símbol P) és la magnitud física que mesura la força per unitat de superfície aplicada en direcció perpendicular a aquesta. La seva unitat en el Sistema Internacional és el Pascal, que equival a una força d’un newton que actua uniformement sobre 1 metre quadrat.
La força que fa l’aire generat per l’assecador sobre la pilota és més gran que l’atracció gravitatòria de la terra.

Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona
Responsable
Climent Frigola
Alumnat
Carla Aguilera, Laura Barroso, Iraila Catalan, Alba Espejo, Carla Marcé i Tània Sabrià

El cotxe eòlic

Objectius

  1. Reconèixer l’aire com a metèria.
  2. Entendre que l’aire en moviment genera una força en interaccionar amb un objecte.
  3. Conèixer el vent com una font d’energia “neta”.

Nivell a qui s’adreça
Dirigit al cicle mitjà o superior d’Educació Primària.
Material

  • Canyetes de plàstic
  • Pinxos de fusta
  • Cinta aïllant
  • Gots de plàstic
  • Taps d’ampolles de plàstic
  • Cartró gruixut
  • Punxons
  • Adhesius i gomets

Com ho fem?

  1. Prèviament, nosaltres haurem preparat tot el material perquè els alumnes no hagin d’utilitzar els punxons, tisores, etc.
  2. Explicació sobre el concepte científic de l’aire: L’aire és matèria. Demostració: amb una xeringa taponada per la part inferior, intentar pitjar la part superior i preguntar el perquè no podem fer-ho, el perquè no baixa.
  3. Demostració de com s’ha d’el•laborar el cotxe eòlic.
  4. A cada alumne se li repartirà el següent material: cartró de 10x15cm, dues palles tallades de 12cm de llarg, 2 pinxos de 13cm cada un, 4 taps amb un forat a la part central, cinta aïllant, gomets, adhesius, 1 got de plàstic.
  5. Construcció del cotxe per part de l’alumnat. Primer enganxem amb cinta aïllant les palletes a la part inferior del cartró (de forma que quedin paral•leles com a un cotxe de veritat). Després passem els pinxos per dins les palletes i als extrems i col•loquem els taps, 4 en total, que representen les 4 rodes. Finalment amb la cinta aïllant enganxem el got de plàstic a la part superior del cartró. Ja el podem personalitzar decorant-lo amb gomets i adhesius.
  6. “Carrera” de cotxes eòlics. Per realitzar la cursa els nens hauran d’ajupir-se i bufar dintre del got per tal que el cotxe funcioni.

Què observem?
L’efecte que causa l’aire quan el nen bufa el cotxe; s’ha d’entendre que en el moment de bufar, l’alumne està desplaçant l’aire i que aquest, encara que no es vegi, ocupa un volum. Per tant, el cotxe es mou com a conseqüència de la força que causa l’aire quan es mou.
Depenent del trajecte que vulguin que el cotxe recorri, hauran de bufar des d’una direcció o una altre.
Els conceptes científics
El vent és causat per diferències en la pressió de l’aire. Quan es dóna una diferència de pressió, l’aire és accelerat des d’una pressió més gran a una altra de més petita.
Des de temps molt antics, el vent s’ha utilitzat com a mitjà de transport, per exemple, en els vaixells velers.
L’aire, tot i que no el veiem, ocupa un espai i té una massa. Per tant, quan bufem, fem que aquest aire es desplaci en l’espai i que empenyi els objectes menys pesants que té al davant.
Depenent de la velocitat amb què es desplaci el vent, els objectes que té al davant, rebran una força més intensa o menys.
La força que empeny un objecte es proporcional a la acceleració que porta l’objecte en concret. La constant de proporcionalitat és la massa de l’objecte, de manera que podem establir la següent relació, F=m.a. Tot i així, arriba un moment en què per més força que rebi l’objecte, l’acceleració deixa d’augmentar perquè queda compensada per la fricció de l’aire i del terra.
Per saber-ne més…

Centre educatiu / entitat
Universitat de Girona – FEP – 2n MEP Grup “A”
Responsable
Climent Frigola (Professor UDG Ciències Experimentals 1)
Alumnat
Albert Borrell, Sònia Capms, Lídia Panareda, Lídia Pérez, Anna Ribas i Judith Sancho

Go to Top