Construïm un MRU

Estudi gràfic i analític de diversos moviments rectilinis uniformes generats per l'alumne

Què entenem per MRU?

S'entén per MRU el moviment que es realitza en línia recta i amb velocitat constant o uniforme

Què sabem del MRU?

Analíticament sabem que es formula de la següent manera: y = y0 + v · t y és la posició del mòbil al llarg del temps y0 = posició inicial, a temps zero (ordenada en l’origen) v = velocitat = constant a = acceleració = 0 m/s2

Gràficament sabem que si representem la velocitat front al temps, com la velocitat és constant , ens sortirà una recta com la següent, si el mòbil avança:

temps

Vel

ocit

at

Si la velocitat és negativa, és a dir, si el mòbil retrocedeix, ens sortirà una recta com la següent:

tempsV

eloc

itat

Gràficament sabem que si representem la posició front al temps, com la velocitat és constant , ens sortirà una recta com la següent, si el mòbil avança des de l’origen de coordenades:

Posi

ció

temps

O si el mòbil retrocedeix des d’una determinada distància d:

Posi

ció

temps

d

Investigació

En aquesta pràctica els alumnes van a reproduir diversos MRU :

• 1er avançaran a velocitat constant

• Després s’aturaran

• Finalment retrocediran a velocitat constant

Amb un sensor de distància anirem captant com varia la seua posició amb el temps i simultàniament ho anirem representant gràficament, amb l’ajut dels sensors MultilogPro i del programa

MultiLab.

Hipòtesi

► Penseu que aquest gràfics que ens presenta la teoria s’ajustaran als moviments que desenvoluparem?

► La velocitat en el retrocés serà positiva o negativa

► Si augmentem la velocitat, el pendent serà major, menor o igual?

Material

PC i MultiLogPRO Sensor de Distància Suport, nou i pinça Alumne

Procediment 1. Configureu el programa MultiLab, seguint les indicacions del guió.

2. Col·loqueu el sensor de Distància damunt d’una taula de manera que senyali cap un espai obert d’almenys 4 m

3. Produïu un gràfic del vostre moviment d’allunyament del sensor a velocitat constant. Per crear-lo, col·loqueu-vos a mig metre del sensor de distància i llavors un company vostre ha de clicar Executar per començar la captació de dades. Quan comenceu a sentir el soroll del sensor de distància, comenceu a caminar lentament. Intenteu caminar a un ritme constant, però descrivint avanços, aturades i retrocessos. Teniu 10 segons per completar les dades abans que s’aturi la captació.

3. Observeu el gràfic produït i si n’esteu satisfets, guardeu les dades clicant Guardar . Si no esteu satisfet repetiu el punt 2.

Anàlisi i tractament de dades Un moviment habitual d’avanç, aturada i retrocés, podria ser

el que representa aquest gràfic:

Temps(s)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0,5

1

1,5

2

2,5

3

A partir d’aquest gràfic, seguint les indicacions del guió de pràctiques, heu de calcular la velocitat dels diferents trams el moviment, així com el punt de partida (ordenada en l’origen) .

Context històric▪ Allò que estudiarem en aquesta experiència, ja fou investigat fa més de 350 anys per Galileu (Pisa, 1564 - Arcetri, 1642) que fou un físic, astrònom i filòsof italià considerat, junt amb Newton, com el pare de la física.

▪ El 1581, Galileu entra a l'universitat de Pisa per estudiar medicina, però acaba interessant-se per les matemàtiques. Demostrà que Aristòtil estava equivocat al suposar que la rapidesa de caiguda dels cossos és proporcional al seu pes. Per demostrar-ho, mesurà el tempsde caiguda de pesos llençats des de la torre inclinada de Pisa

▪ La condemna de Galileu fou commutada per un arrest domiciliari. Allà (a Arcetri) acabà les seves recerques sobre la resistència dels materials i el moviment, que és precisament el que investigareu en aquesta pràctica.

▪ El 1623, el Papa Urbà VIII autoritza Galileu a escriure un llibre comparant els sistemes de Ptolemeu i Copèrnic. No obstat això, Galileu és jutjat a Roma per la Inquisició degut a la seva obra els Diàlegs de 1632, perquè el 1616 li havia estat prohibit defensar o ensenyar les teories de Copèrnic. Aquest judici no fou anul·lat fins l’any 1992!

▪ El gran duc de Toscana el nombra matemàtic de la cort de Florència, la qual cosa li permet dedicar tot el seu temps a la recerca. Galileu continua fent descobriments científics, i arriba a concloure que Copèrnic no estava equivocat. L'Església s'oposa vigorosament a la posició de Galileu (1615).

▪ El 1609 s’assabenta del descobriment del telescopi a Holanda i decideix construir se el seu propi telescopi, diferent del d’Holanda. Al final de 1609, Galileu tenia un telescopi de 20 augments que li permetia estudiar els cràters de la Lluna i distingir els estels de la Via Làctia. Descobreix quatre satèl·lits de Júpiter (els satèl·lits galileians). Publica els seus descobriments el 1610, cosa que provocà grans controvèrsies perquè els altres científics no disposen de telescopis que puguen confirmar les seves observacions.