Practica

Pràctica: Caiguda lliure i velocitat límit.


Informe de física
1.Objectiu de la pràctica
L’objectiu d’aquesta pràctica és l’estudi de la caiguda lliure i la velocitat límit de diferents objectes per tal d’arribar a una equació que demostri aquests fenòmens i crear dues gràfiques de distància i velocitat en funció del temps per cada objecte estudiat.

2.Hipòtesis i primeres impressions
Elmoviment de la safata descriurà un moviment rectilini uniformement accelerat i a vegades podria arribar a baixar amb una velocitat constant a causa de la fricció de l’aire. Quan deixem caure la safata la primera impressió es de que la safata cau amb una velocitat variable encara que de vegades es veu que baixa a velocitat constant, això amb una safata amb una massa petita, quan agafem una amb mésmassa es notarà més que cau amb una velocitat variable al llarg del temps.

3.Dates i lloc de realització de la pràctica
Dijous 8 de Març del 2012 al Laboratori 2.
Divendres 9 de Març del 2012 al Laboratori 2.

4.Fonament teòric
Velocitat límit:
Velocitat màxima a la que arriba un cos dins fluid (aire) sota l’acció de la força de fregament tot oposant-se a la força del cos provocada perl’acció de la gravetat de la Terra. Per tant en el cos hi actua el pes i les resistències de l’aire. A mesura que creix la velocitat i l’acceleració, la força neta del cos (pes) va disminuint fins arribar a cero moment en el qual l’acceleració és cero i la velocitat és constant moment en el que el cos caurà amb un moviment rectilini uniforme on la velocitat en aquest instant s’anomena velocitatlímit. Tots els objectes poden arribar a tenir aquesta velocitat si tenen l’espai suficient. L’equació de la velocitat límit és:
F=Cd·A·ρ2·v2
On:
Cd: és un coeficient de forma que depèn de la forma del objecte.
Forma de l’objecte: | Valor aproximat del Cd: |
Esfera | 0,4 |
Placa rectangular | 1 |
Disc circular | 1,2 |
Avió | 0,06 |

A: és el àrea de la secció transversal frontal exposadaa l’aire.
ρ: densitat de l’aire (1,23 kg/m2 a 20 graus a nivell del mar).

Caiguda lliure (MRUA):
 Moviment d'un cos sota l'acció exclusiva d'un camp gravitatori la qual la seva velocitat va creixent i per tant la seva acceleració es manté constant. Amb aquesta definició podem excloure les caigudes reals influïdes per la resistència aerodinàmica. Aquesta definició també es aplicable enmoviments verticals ascendents sotmesos a l’acció desaccelerada de la gravetat com un tir vertical.
y=y0+v0·t-12g·t2
v=v0-g·∆t

5.Materials
- Safates de paper de diferent massa

- Consola multilog

- Sensor

- Cable USB
- Barra de ferro
- Cinta adhesiva
- Cordill
- Ordinador
- Cable AC/DC

6.Procediments
En primer lloc es col·loca la barra de ferro per tal que es subjectiperpendicularment amb el terra, per això vam utilitzar una taula, cinta adhesiva i cordill. A continuació vam col·locar el sensor, també amb cinta adhesiva i cordill, a l’extrem de dalt de la barra per tal que capti els moviments de l’objecte en estudi quan caigui. Després vam agafar la consola i la vam connectar al sensor per mitjà d’un cable i al ordinador amb un cable USB. Després de tot el muntatge amb unprograma prèviament instal·lat a l’ordinador anomenat MultiLab, que crea gràfiques amb la consola i el sensor, el configurem:
1. Primer encenem la consola.
2. Com ja tenim tot el muntatge fet obrim el programa.
3. Anem a el boto de la configuració.
4. Cliquem en propietats del sensor i fem clic a les caselles de distancia i velocitat. També tenim que posar a l’entrada unadistància de 2m/10m.

Distància 2m/10m
Distància 2m/10m

Propietats del sensor
Propietats del sensor

Distancia (m)
Distancia (m)
Velocitat (m/s)
Velocitat (m/s)

5. Escollim la freqüència a 25 mostres per segon, el mode escalat en desplaçar i el mode de gravació substituir.

Desplaçar
Desplaçar
Substituir
Substituir
Mostres
Mostres

6. Per últim farem que la consola...