 | |
FOTOGRAFÍA DEL MOVIMIENTO
DE CAÍDA DE UNA BOLA POR UN PLANO INCLINADO PARA RODAR DESPUÉS SOBRE
UNA SUPERFICIE HORIZONTAL
Sobre un plano inclinado se deja
rodar una bola metálica que al abandonar dicho plano continua su movimiento
por una superficie horizontal situada en el suelo del laboratorio. La cámara
se sitúa en un trípode para tener una visión desde arriba
de la trayectoria. La foto obtenida es la siguiente. A la derecha está
la mano que deja caer la bola, procurando no comunicarle ningún impulso
inicial. A continuación se ve el plano inclinado por el que rueda la
bola. Este plano de madera tiene una ranura en su parte central por la que rueda
la bola siguiendo una trayectoria recta. Debido a la perspectiva de la foto
parece que la bola se desvía al abandonar el plano inclinado, pero en
realidad la trayectoria continua recta en la misma dirección que traía.
Resuelva de forma razonada las siguientes
cuestiones:
1.- ¿Por qué se observan
los puntos más juntos al comienzo del plano inclinado y más
separados al final del mismo?
2.- En la trayectoria que sigue
la bola al abandonar el plano inclinado, ¿se observan los puntos igualmente
espaciados?. ¿Qué puede decirse de la velocidad de la bola después
de abandonar el plano inclinado?.
3.- Elijamos un espacio cero y
un tiempo cero para el punto que hay inmediatamente después del plano,
al que llamaremos punto 0 u origen. Los demás serán los puntos
1, 2, 3 y así hasta 5. Si el tiempo entre cada dos puntos fuese de
0,1 segundo y la foto estuviese a escala 1:1, rellene la siguiente tabla midiendo
el espacio que separa a cada punto del origen:
|
Punto número
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
Tiempo (s)
|
0
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
|
Espacio (mm)
|
0
|
|
|
|
|
|
4.- Con los datos de la tabla anterior
realice una gráfica con el espacio en el eje vertical (ordenada) y
el tiempo en el eje horizontal (abscisa).
5.- ¿Qué forma tiene la
gráfica?. ¿Cuál es su ecuación?.
6.- ¿Cuánto vale la pendiente
de esta gráfica?. ¿Qué significado físico tiene dicho
valor?. Prediga cómo serían las gráficas de:
 |
un movimiento más rápido |
|
un movimiento más lento |
|
un objeto que se halle en reposo. |
7.- Calcule a partir de la gráfica
y a partir de la ecuación de la misma, el espacio recorrido por la
bola a los 0,25 s.
8.- Calcule a partir de la gráfica
y a partir de la ecuación, en qué momento la bola habrá
recorrido 15 mm.
9.- Si definimos la velocidad media
entre dos puntos contiguos como el cociente entre las diferencias de espacio
(en – en-1) y las diferencias de tiempo entre dichos
puntos (que son siempre de 0,1 s), se puede rellenar la siguiente tabla:
|
Punto número
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
Tiempo (s)
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
|
Vel. Media (mm/s)
|
(e1-e0)
/ 0,1
|
(e2-e1)
/ 0,1
|
(e3-e2)
/ 0,1
|
(e4-e3)
/ 0,1
|
(e5-e4)
/ 0,1
|
|
|
|
|
|
|
10.- Con los datos de la tabla
anterior realice una gráfica con la velocidad media en el eje vertical
(ordenada) y el tiempo en el eje horizontal (abscisa).
11.- ¿Qué forma tiene la gráfica?.
¿Cuál es su ecuación?.
12.- A partir de la gráfica
y de su ecuación prediga el valor de la velocidad media a los 0,25 segundos.
13.- ¿Qué significa el área
encerrada por la gráfica anterior con el eje de tiempos?.
|
