Politges

Objectius
* Familiaritzar-se amb la realització de mesures i en la determinació d’errors.
* Aprendre a fer diagrames de sòlid lliure.
* Comprendre el funcionament de les màquines simples, en particular de la politja i el
concepte d’avantatge mecànic.
* Comprendre la conservació de l’energia en el funcionament de les màquines simples.

Introducció

Una màquina simple, en Física, és undispositiu o màquina que únicament requereix
l'aplicació d'una força per funcionar.
Són màquines simples: la palanca, el pla inclinat, la corriola o politja, el torn, la falca, cuny o tascó i el caragol i segons alguns autors, la roda també ho és.
Totes les màquines simples converteixen una força petita en una de gran, o viceversa.
Algunes converteixen també la direcció de la força. La relacióentre la intensitat de la força d'entrada i la de sortida és l'avantatge mecànic. Per exemple, l'avantatge mecànic d'una palanca és igual a la relació entre la longitud dels seus dos braços.
Les màquines reals també són afectades per factors com la fricció i l'elasticitat. Per això,
l'avantatge mecànic en una màquina real normalment difereix del seu valor teòric.
Les màquines simples ben sovints'usen en combinació, com a components de màquines
més complexes. Per exemple, en el caragol d'Arquimedes, que es pot utilitzar per bombejar aigua, el caragol és un pla inclinat helicoïdal.
Aquesta pràctica té com a objectiu específic l’estudi del funcionament de les politges, així com les seves aplicacions. Una politja és un dispositiu simple que consisteix en una rodeta envoltada d’una corda.La seva funció és la transmissió d’una força. Combinant politges adequadament es pot construir una màquina que permet multiplicar la força realitzada per un agent sobre un cos a través d’una corda. Podrem alçar un cos realitzant menys força, però seguirem fent el mateix treball.
En tot moment suposarem que el material amb què treballem –cordes i politges- és ideal, la qual cosa implica que caltenir especial cura en fer que aquesta aproximació sigui prou bona.
Recordeu que qualsevol resultat empíric ha d’anar acompanyat del seu error i que cal
propagar-lo en tots els càlculs que feu.

Material
• 1 pissarra magnètica
• 1 dinamòmetre de fons d’escala 3 N (de color verd)
• 2 regles
• 1 suport
• 2 politges simples de 65 i 40 mm de diàmetre (grogues)
• 2 politges dobles (grogues)
• 1portador de pesos i pesos diversos
• 2 cordes una curta de 0,80m i una llarga de 1,20m
• 2 eixos curts
• 1 eix llarg

Mètode experimental
0. Determineu els següents errors absoluts i anoteu-los a la columna corresponent de la Taula 1.

- Error absolut associat a les mesures fetes amb el dinamòmetre: és l’error absolut de la
mesura de la tensió de la corda (T) i del pes de les peses i elporta-peses (P). Escriviu a
continuació la justificació de la resposta.

Com va de 0,3 en 0,3 i te 5 divisions entre cada:
 0,3 / 5 = 0,06 -> (+0,03 ; -0,03)

- Error absolut associat a les mesures que fem amb els regles: és l’error absolut de les
mesures de la variació d’alçada (Δh) i de la distància (d). Valoreu si en aquest cas és
raonable agafar l’error igual a la meitat de laresolució dels regles. Escriviu a continuació la justificació de la resposta.


La mesura del regle és en centímetres i té 10 divisions entre cada:
 1/10 = 0,1 ->  (+0,5 ; -0,5)


Assaig 1. Politja simple

Preneu les següents dades i anoteu-les a la columna
corresponent de la Taula 1.

1.1 Col·loqueu en el porta-peses uns 200 g de massa. Mesureu
amb el dinamòmetre el pes del porta-peses ambles peses, P.

1.2 Realitzeu el muntatge indicat a la figura amb la corda curta.

1.3 Mesureu la tensió T amb el dinamòmetre.

1.4 Desplaceu suaument el dinamòmetre (la tensió que marca ha
de romandre constant) en la direcció de la corda i cap avall una
distància d d’uns 20 cm (4 divisions). Anoteu la variació
d’alçada que ha experimentat el pes Δh. I la distància d que heu desplaçat el...