ESTUDI DE LA CAIGUDA LLIURE DELS COSSOS
Introducció
Que la caiguda dels cossos no es veu influenciada per la massa del cos és un concepte que costa molt de comprendre als alumnes. Ells veuen la diferència entre la caiguda d’un full de paper i d’una bola de paper, que encara que tinguin la mateixa massa el full presenta més resistència a l’aire i per això li costa més caure. Però quan parlem de dos cossos iguals, del mateix volum, continuen pensant que el més pesat arribarà abans al terra.
Objectiu
– Emprar adequadament instruments de mesura de longitud i de temps.
– Fer càlculs per a determinar l’acceleració.
– Verificar o desestimar les hipòtesis plantejades.
Material necessari:
– cinta mètrica
– cronòmetre
– smarphone
– bàscula
– 2 pilotes de tennis
– ganivet
– tros de cinta americana
Emissió d’hipòtesis
– Dos cossos de la mateixa forma i volum, però diferent massa tarden el mateix temps en caure des d’una mateixa altura
– L’acceleració de la gravetat té el valor de 9’8 m/s2
Procediment:
– Es fa un tall a una pilota de tennis, s’omple de pedres i es tanca amb un tros de cinta americana, en el nostre cas de color negre.
– Es mesura la massa d’aquesta pilota (m1) i d’una altra sense modificar (m2).
m1 = 172g m2 = 53’9g
– Es mesura l’altura des de la que es deixen caure les pilotes, amb una cinta mètrica.
yi = 4’17 m yf=0 m
– Es mesura el temps que tarden les pilotes a tocar al terra.
t1= 2’25 s, t2=1,43 s, t3 = 1’37 s, t4= 1,25 s, t5=1’06 s
Com que s’observen diferències importants en les mesures del temps, finalment s’ha escollit per a fer els càlculs el temps 1s, dada que ens ha donat el mòbil amb el que s’ha fet la gravació.
Càlcul de l’acceleració
f = yi+ vi.t +1/2 g.t2 i substituint yf= 4’17 m i t = 1s
g= 8’34 m/s2
Imatge editada per l’alumne Roger Barcelona de 4t d’ESO.
Conclusions
– El valor de la gravetat calculat (8’34 m/s2) s’apropa al valor teòric de 9’8 m/s2, la diferència pot ser deguda als possibles errors en la presa de mesures, especialment en la del temps.
– La imatge sembla rebutjar la hipòtesi de partida i per tant