MOVIMIENTO DE FRENADA DE UN CARRITO
Experimentos realizados por alumnos de Secundaria y de Bachillerato en el IES "Leonardo Da Vinci" de Alicante

 
 
OBJETIVO DEL TRABAJO Y DISEÑO EXPERIMENTAL
RESULTADOS ÚTILES PARA SU ANÁLISIS CON MODELLUS
ARCHIVOS DE DATASTUDIO

 
 
 

OBJETIVO DEL TRABAJO Y DISEÑO EXPERIMENTAL
 
 

En uno de los estudios experimentales sobre movimientos de carritos realizados con sensores, se comprobó que el rozamiento por rodadura de los carritos se puede representar con una fuerza constante opuesta a la velocidad. Así, un carrito avanzando por un carril horizontal frenaba con aceleración constante.
     

Nos proponemos ampliar aquel experimento con otro similar y destinado específicamente a obtener datos para incorporar a una animación Modellus. El objetivo es establecer mediante la  animación una correspondencia entre el movimiento uniformemente acelerado de un carrito virtual  y el movimiento real de frenada del carrito rodante.

En consecuencia, además de utilizar un sensor de movimiento, se requiere usar una cámara para filmarlo y la medición de una longitud de referencia en la dirección de dicho movimiento.

  

     

Con estos propósitos, los estudiantes trabajan en grupos de tres: uno de ellos se ocupa de lanzar el carrito, otro de filmar el movimiento y el tercero de manipular en el ordenador el programa DataStudio para obtener resultados experimentales.
 
 
 

 

RESULTADOS ÚTILES PARA SU ANÁLISIS CON MODELLUS
 
 

A la derecha se muestra la gráfica experimental completa del movimiento del carrito que obtuvo uno de los equipos. El carrito tiene aceleración positiva mientras es empujado y negativa desde que la mano deja de estar en contacto con él hasta que se detiene. Es este segundo tramo del movimiento el que se incorporará a la animación y, para diseñarla, es preciso tener la mejor ecuación posible del movimiento del carrito durante la frenada.

Después de seleccionar ese tramo del movimiento y realizar un ajuste cuadrático de los valores (abajo a la izquierda), se observa que éstos se adecuan a un movimiento uniformemente acelerado con aceleración de -0.322 m/s2 (- 2 · 0.161 m/s2) Con objeto de obtener la velocidad inicial del movimiento de frenada, conviene usar la herramienta de pendiente sobre la gráfica de la posición. Se observa que en el punto que corresponde al primer instante considerado del movimiento de frenada dicha pendiente (igual a la velocidad) es vo = 0.434 m/s (abajo a la derecha)

  

 

 
 
  Estos resultados son suficientes para pasar a la segunda parte del análisis experimental, con ayuda de Modellus.  
 
 

ARCHIVOS DE DATASTUDIO: Te puedes descargar los resultados originales del experimento descrito en esta página. Para abrir el archivo se necesita el programa DataStudio, del que tienen licencia bastantes departamentos de física y química de institutos de enseñanza secundaria.