domingo, 31 de mayo de 2009

Práctica 8: Laboratorio Virtual De Dinámica

En esta práctica realizamos los ejercicios virtualmente en la siguiente página Web. En esta página podíamos cambiar la velocidad, la posición, la fuerza y por ultimo la masa.
Ha sido la primera vez que hemos utilizado este método. Tiene una serie de ventajas como que la exactitud de la práctica va a ser perfecta y la podemos realizar tantas veces como queramos. Las desventajas son que la práctica se hace ficticia debido a que tú no la estas realizando.
Con esta práctica pretendíamos conocer más profundamente las dos primeras leyes de Newton.

Primera ley de Newton. Principio de inercia
La conclusión que extraigo sobre estos resultados es que mientras que las dos fuerzas se anulen la velocidad seguirá siendo constante.
Conseguiré que el cuerpo se mueva con velocidad constante de 30m/s y de 40m/s ejerciendo una fuerza de 5N en sentido opuesto.

Segunda ley de Newton. Principio fundamental de la Dinámica.
a) La primera conclusión que extraigo es que la masa influye. F=ma de ahí podemos despejar la aceleración y nos quedaría a=F/m
a=10/1=10
a=10/2=5
a=10/4=2.5
Con lo cual si aumentamos la masa la aceleración es menor, por lo tanto el espacio recorrido también lo será y la velocidad no aumenta tan rápido.

b) Aquí aparecen dos fenómenos distintos: si la fuerza y la aceleración tienen el mismo sentido pero la velocidad no el móvil irá en un sentido y después en otro sentido, mientras que si la velocidad tiene el mismo sentido que la fuerza y la aceleración el móvil irá únicamente en un solo sentido.

Cuestiones

1.Debido a la primera ley de Newton (inercia) la velocidad seguirá siendo constante debido a que el cuerpo seguirá haciendo lo que estaba haciendo en un principio. La velocidad dependerá de la velocidad que tenía en un principio.
2.Se movería con MRUA. No hay una única repuesta a esta pregunta debido a que depende de lo que el móvil estuviese haciendo en un principio.
3.Si, pero la resultante de las fuerzas tiene que ser igual a la fuerza de la pregunta 2. imaginemos que la fuerza aplicada en la pregunta anterior era de 5N. podemos combinar una fuerza de 15N hacia la derecha y 10N hacia la izquierda, por lo tanto la resultante seria 5N hacia la derecha y se movería igual que el móvil de la pregunta 2.
4.Esto significaría que el cuerpo se mueve con MRUA, lo que pasa es que la aceleración sería negativa. Cuando la aceleración es negativa puede ocurrir que si el coche se estaba moviendo con velocidad positiva comience a frenarse y después iría marcha atrás. Si el coche estaba en reposo comenzaría a moverse hacia atrás. Si el coche tenía velocidad negativa iría más rápido.
5.En la ecuación F=ma deducimos que m= F/a. esto significa que la masa es inversamente proporcional a la aceleración. Por lo tanto si quieres que la aceleración sea constante y hay una mayor masa hay que hacer una mayor fuerza. Esto no pasa en la vida cotidiana. Para empujar una mesa hay que hacer mayor fuerza que para empujar un libro.
6.Esto significa que el objeto esta situado por detrás de nuestro sistema de referencia. Esto ocurre por varios motivos: debido a que su posición inicial era esa o bien porque una fuerza negativa este actuando sobre él.
7.Todas las actividades que he realizado en el laboratorio virtual muestran como la resultante y aceleración tienen el mismo signo. Esto se debe a que la aceleración y la resultante tienen el mismo sentido y dirección.
8.No, debido a que un coche se este moviendo con velocidad positiva y aceleración negativa lo que hará que el coche comience a frenarse.
9.No existe una única solución para este problema sino que existen tantas soluciones como combinaciones posibles de masa, aceleración, fuerza, posición inicial y velocidad inicial. Por ejemplo si ponemos:
m= 1Kg
v0=6m/s
s0=350m
F.derecha=9N
F.izquierda=10N
Si ponemos estos datos el ejercicio sale.

jueves, 28 de mayo de 2009

laboratorio virtual de juan

LABORATORIO VIRTUAL DINAMICA

Introducción:

En esta práctica vamos a realizar una serie de experiencias hechas en la siguiente pagina web en las que experimentaremos sobre las dos primeras leyes de Newton. Es un sitio donde puedes cambiar la velocidad inicial la fuerza hacia la derecha... y obtener resultados y conclusiones que nos ayuden a entenderlas.

Principio de la inercia:

La conclusion estraída es que mientras las fuerzas se anulen el objeto va a continuar haciendo lo que estaba haciendo originalmente. Si se está moviendo a 30m/s pues continuará haciendolo. Esto nos conduce a un MRU tal y como vemos al observar el espacion recorrido.
Si sobre un cuerpo actua una fuerza de 5N pues tendremos que aplicar la misma fuerza en sentido opuesto para así conseguir que se anulen las fuerzas y así no influya en la velocidad y esta se quede a 30m/s o a 40m/s. Si la masa es de 1kg y la fuerza de 5N pues esto nos da una aceleración de 5m/s2 así que deducimos que tardará poco mas de 2s en alcanzar los 40m/s.

Principio fundamental de la dinámica.

a. efecto de la masa:
La conclusion que extraigo es que la masa influye y que es proporcional a la fuerza F=ma ya que si a misma fuerza aumentamos la masa, ésta al ser inversamente proporcional a la aceleración F/m=a, pues si aumentamos la masa pues la aceleración decrece luego la el espacio recorrido es menor y la velocidad aumenta mas lentamente.

b. F y a tienen misma dirección y sentido:

Aquí podemos observar que si la fuerza va en el mismo sentido que la velocidad lo va a acelerar mientras que si van en sentido opuesto pues primero lo parará y luego lo acelerará en el sentido hacia donde vaya la fuerza siempre por supuesto con una aceleración constante.

Cuestiones.

1. Lógicamente debido a la primera ley de Newton el objeto continuará haciendo lo que originalmente estaba haciendo luego su velocidad estará como esté en ese momento. Su velocidad dependerá de la velocidad que originalmente llevaba.

2. Se mueve con un MRUA y por supuesto no hay única respuesta ya que puede que se esté moviendo hacia la izquierda y esta fuerza lo frene y empiece a moverlo hacia la derecha y la otra opción puede ser que esté parado y directamente se empiece a mover hacia la derecha.

3. Si ya que mientras la resultante sea la misma podemos añadirle 1000 fuerzas mas si queremos mientras, como ya he dicho, la resultante tenga el mismo modulo, la misma dirección y el mismo sentido.

4. Eso no existe ya que una aceleración se define como cambio de la velocidad a lo largo del tiempo luego ya sea positiva o negativa siempre se considera una aceleración. Además será por supuesto un MRUA esté el cuerpo en reposo o no ya que si no se mueve pues se empezará a mover debido a la fuerza y si se está moviendo pues se frenará y empezará a ir a marcha atrás o si ya está marcha atrás pues irá más rápido.

5. Como ya he dicho la masa es inversamente proporcional a la aceleración y directamente proporcional a la fuerza luego a mayor masa mayor fuerza hay que hacer para conseguir la misma aceleración.

6. Quiere decir que el objeto está situado por detrás de nuestro sistema de referencia.

7. No tiene por qué ya que la resultante sea negativa y cuando se empiecen a aplicar las fuerzas el objeto lleve una velocidad con una aceleración positiva al principio. Depende del punto de vista ya que los que está claro es que una vez actuen las fuerzas la aceleración va a tener el mismo signo ya que ambas estan relacionadas y en la fórmula no hay ningún signo negativo que pueda alterar el resutlado.

8. No ya que un objeto puede estar moviendose con velocidad positiva y que la aceleración sea negativa porque empiece a frenar. Lógicamente hasta que el coche no empiece la marcha atrás no van a coincidir pero tiene que haber un momento en que coincidan.

9. (esta pregunta no la he entendido muy bien) Yo creo que no ya que perfectamente puedes darle una fuerza hacia la izquierda o tambien puedes coger y darle una hacia la derecha y otra mayor hacia la izquierda. Tambien puedes darle una velocidad negativa y sin aplicarle ninguna fuerza puedes conseguir que lo pase. Probablemente haya mas opciones.

lunes, 11 de mayo de 2009

Erátostenes: El Radio De La Tierra

Eratóstenes, El Radio De La Tierra

Hace varias semanas, concretamente el 26 de marzo de 2009 los alumnos del colegio base medimos el radio de la tierra de la misma forma que lo hizo Eratóstenes hace 2.200 años,que como ya sabemos era un matemático, astrónomo y geógrafo griego
En este caso, en lugar de tomar medidas en Alejandría y Asuán como hizo Eratóstenes, se combinarán los datos que aportarán los más de 800 centros de enseñanza inscritos en la actividad iniciada por Pere Closas.


Antes de hacer esta actividad tuvimos que aprender una serie de conceptos que se explicaran posteriormente que nos ayudarían a entender mejor esta práctica. Además vimos algunos videos de cómo hizo esta experiencia Eratóstenes, como lo debíamos hacer en la actividad y los materiales necesarios para realizarla.
En primer lugar nos reunimos todos en el recreo y empezamos a planificar la actividad con los materiales necesarios que fueron:

Gnomon






Rotulador






Papel




Reloj
Al hacer el experimento nos tuvimos que poner en los sitios donde a lo largo del día no diera la sombra para que el experimento saliese bien. Ademas tuvimos que poner el papel kraft en dirección Este-Oeste. Otra cosa importante era que el papel estuviese horizontal al suelo. El experimento lo realizamos desde las 11:30 hasta las 14:00 que era la hora recomendada para hacer este experimento. Durante la práctica determinamos un periodo de tiempo de 10 minutos y cuando pasaba ese tiempo marcábamos el punto donde se encontraba la sombra del gnomon en ese momento. Así estuvimos 2 horas hasta que la practica finalizo. Con esto obtuvimos la distancia menor que generaba la sombra. Este dato fue enviado junto con la hora a la que se obtuvo y con eso se ha hallado la medida del radio.


Cálculos para hallar el radio de la Tierra.

· Colegio Base:

- distancia paralelo 40: 56'5km

- ángulo altura sol: 51'1º

· Alhucemas (Marruecos):

- distancia paralelo 40: -533 km

- angulo altura sol: 55'3º


a) 533 - 56'5 = 476.5km

b) a = a2-a1

a = 55'3 - 51'1

a = 4'2º

c) 360/4'2= 85'7

d) 85'7 x 476'5 = 40842.9

e) 40842.9/2 x 3.14 = 6500.3 km

Lo que hemos hecho aquí es lo siguiente. Tomamos como referencia la distancia al paralelo 40 y lo primero que haremos es hayar la distancia entre ambas ciudades con referencia a este paralelo igual que hizo Eratóstenes. Una vez tenemos la distancia mediante una deducción que es que el angulo que corresponde a esta distancia es igual a a=a2-a1. Esta deducción ya ha sido explicada y yo aconsejo que se meta en http://http//cbasefisqui4eso.wikispaces.com/Actividades y ahí se mete en actividades y le da a medida del radio de la Tierra y ahí encontrara una fastosa explicación de donde viene esta fórmula. Después de hacer esto vemos que la distancia del radio interior es de 4.2º. Como sabemos que una circunferencia tiene 360 grados pues estos los dividimos entre 4.2 y obtenemos que hay 85,7 fracciones de 475.5km. Multiplicamos estos dos ultimos numeros y nos saldrá un número que es la distancia de la Tierra de la circunferencia por lo que al dividirlo por 2pi obtendremos el radio. 2pir=nº luego r=nº/2pi y esto nos sale6500.3 km que según lo que hemos mirado en internet es más o menos la distancia del radio de la Tierra.

Con esto explicamos como podemos hayar el radio de la Tierra de manera muy eficaz lo unico a tener en cuenta es que ambos sistemas deben estar en el mismo meridiano más o menos para que las horas coincidan y que estas sean las mismas. Si se quiere hacer puede meterse aquí.

miércoles, 6 de mayo de 2009

practica de leyes de newton

CUESTIONES:


1. Las leyes de Newton se centraban en los principios del movimiento de los cuerpos:

· La primera ley de Newton o más conocida como el principio de la inercia: El principio de la inercia estaba basado en los decubrimientos llevados a cabo por Galileo. Esta teoria dice que todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser en tanto que sea obligao por fuerzas impresas a cambiar su estado, es decir, que esta teoria de Newton dice que si un cuerpo está en reposo, continuará estando en el mismo estado hasta que actúe una fuerza sobre dicho cuerpo que provoque su movimiento. Por el otro lado, un cuerpo que está en movimiento continuará en movimiento (solamente con el movimiento rectilíneo uniforme) hasta que no haya una fuerza que actúe sobre él y le oblige a detenerse. Un ejemplo claro es el del espacio, que al no haber gravedad, los objetos continuan movientose hasta que son alcanzados por la fuerza de la gravedad de algún planetas y son atraídos hacia él, pero hasta que esto no ocurra, el cuerpo continuará moviendose para la eternidad.

· La segunda ley de Newton o principio fundamental: Esta ley dice que toda fuerza aplicada sobre un cuerpo, y que no esté equilibrada, produce una aceleración que es proporcional a dicha fuerza. La constante de proporcionalidad es la masa inerte del cuerpo. Lo que quiere decir esta ley, es que si un objeto que sufre una fuerza, y esa fuerza no esta equlibrada pro otra, el objeto se acelerará proporcionalmente a la fuerza aplicada, es decir, contra mayor fuerza se le aplique al objeto más se acelerará. Por el contrario, si la fuerza está contrarrestada, como cuando un objeto se posa sobre una mesa por ejemplo, la aceleración ejercida sobre el objeto provocada por la gravedad, está siendo contrarrestada por una fuerza normal, por lo que el objeto no sufre ningún tipo de movimiento.

· La tercera ley de Newton o la ley de la acción-reacción: Esta ley dice que cuando un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro, este ejerce otra fuerza (reacción) igual y de sentido contrario sobre el primero. Ambas fuerzas son simultáneas y se aplican sobre cuerpos diferentes. Esta ley la podemos ejemplificar con un coche, la fuerza de acción sería la provocada por el motor que es una fuerza que tendría la dirección y sentido paralelos al eje de abscisas positivo, mientras que la fuerza de reacción, está ejercida sobre las ruedas (otro cuerpo, puesto que si no, el cohe no se movería) en dirección contraria a la fuerza ejercida por el motor. Estas dos fuerzas aplicadas simultáneamente, son las que provocan que el coche se mueva, ya que si lo colocásemos en el espacio, por mucho que acelerásemos el coche, éste nunca se movería puesto que no habrá una fuerza ejercida por las ruedas, sino que éstas se moverían, pero el coche no se desplazaría.


Este video nos ayudará a entender mejor las tres leyes de Newton.

2. La primera ley de Newton se aplica en la primera fase del movimiento, en la que el coche parte del reposo y pasa a estar en movimiento gracias a la fuerza ejercida por el globo, por lo que entraria tambien en esta fase del movimiento, la tercera ley siendo la acción, la fuerza ejercida por el globo, y la fuerza de reacción la fuerza ejercida por las ruedas sobre el suelo.
La segunda teoria de Newton entra en juego en la segunda fase del movimiento, cuando el cohe está acelerando, ya que es mayor la fuerza producida por el globo no está contrarrestada por otra, por lo que el coche se acelera.
Por último, en la tercera fase dell movimiento, actúa la ley de la inercia, en la que el coche pasa de estar en movimiento a estar en reposo.


3. No esta bien nombrada ya que si fuera una fase inercial el coche nunca se detendría ya que el principio de la inercia dice que todo tiende a hacer lo que originalmente está haciendo . Un método sería llevarnoslo al espacio y otro más factible sería meterlo en una campana aislada y así por lo menos evitaríamos el rozamiento con el aire aunque lo seguiría habiendo con el suelo.
El rozamiento es una fuerza contraria al movimiento del movil y que lo que hace es frenar al movil e impedir que se cumpla el principio de la inercia ya que cuando el móvil tiene una fuerza que lo empuje la resultante es cero pero si la fuerza que lo empuja ya no hay pues como el rozamiento sigue actuando pues la resultante no es cero y por tanto acaba frenando al coche. Dependerá de la superficie el hecho de que el coche se frene antes o después. No es lo mismo soltarlo en arena que en el hielo.

4.Ocurre que el coche pesa más y por tanto es más costoso acelerarlo. Lógicamente se acelerará más el coche menos pesado ya que con la misma potencia aplicada uno al pesar menos será capaz de oponer menos resistencia y será más fácil moverlo.

5.En primer lugar tendremos que saber lo que significa un motor a reacción. Un motor a reacción es un tipo de motor que descarga un chorro de fluido a gran velocidad para generar un empuje de acuerdo a la tercera ley de Newton.
Se trata de un coche a reacción debido a que el motor de este coche es el globo, que como dice la definición descarga un chorro de fluido (en este caso el aire) a gran velocidad para generar un empuje y que el coche así pueda moverse.
Otros ejemplos de movimiento a reacción son por ejemplo los pulpos o los calamares que descargan un chorro de agua y así poder moverse.

6. Según la tercera ley de newton o ley de acción y reacción expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza de igual intensidad y dirección pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. La cuestión está en que este principio de acción y reacción relaciona dos fuerzas que no están aplicadas al mismo cuerpo, produciendo en ellos aceleraciones diferentes.