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EXPERIMENTOS SOBRE
PROPULSIÓN, CHOQUES Y REBOTES |
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Usando el programa Modellus,
se puede plantear un trabajo práctico en el que
se compare el movimiento real (filmado) de un
cochecito que es propulsado por un globo que se
está desinflando, con un movimiento virtual o
simulado, que se puede considerar uniforme. El
análisis experimental permite a los estudiantes
obtener la velocidad a la que es propulsado el
vehículo. Aplicando la ley de conservación del
impulso, también se puede deducir la velocidad a
la que se expulsa el aire.
Clic
aquí para consultar
este experimento. |
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Utilizando el sensor de fuerza y el sensor de
movimiento se pueden realizar experimentos sobre rebotes
y choques más o menos elásticos y comprobar en
cada situación en
qué grado se verifica la ley de conservación la
cantidad de movimiento. |
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En uno de los experimentos los
alumnos estudian un rebote casi elástico de un carrito. La
barrera y el carrito tienen imanes
que provocan el rebote. El objetivo del experimento es
investigar si la fuerza magnética de repulsión
devuelve
toda la energía y toda la cantidad de movimiento al carrito,
como tendría que ocurrir si el choque fuera
perfectamente elástico.
Clic
aquí para consultar
este experimento. |
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El caso
extremo opuesto a esta situación es el estudio de un
choques violentos, casi
inelásticos, como el de una bola lanzada sobre una superficie
rígida. |
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En un
curso de formación docente, un grupo de
profesores estudió esta situación. Usaron un
sensor de fuerza para recibir los impactos de la
bola y determinaron
el impulso ejercido para diferentes velocidades
del choque.
Clic
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este experimento. |
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Ya hemos
dicho que algunos carritos están preparados para chocar entre
ellos prácticamente sin tocarse (imanes).
También se pueden acoplar, quedando juntos después de colisionar (mediante
una superficie de fieltro) y
avanzan por el carril (de rozamiento muy
pequeño) con movimientos casi uniformes si dicho carril
se coloca en posición horizontal. Estas cualidades del
equipo experimental facilitan el planteamiento de una amplia variedad de
experimentos sobre conservación de la cantidad
de movimiento involucrando a dos carritos y
previendo choques adecuados entre ellos. |
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En uno de estos experimentos los estudiantes lanzan un carrito a
chocar contra otro al que arrastra después del
choque. Puesto que se conocen las masas de los
carritos (y se pueden modificar a voluntad
añadiendo pesas encima de ellos), los
estudiantes, antes de realizar las experiencias, prevén la relación entre la
velocidad del carrito lanzado antes del choque y
la del conjunto después. Clic
aquí para consultar
este experimento. |
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Otra situación en la que se puede prever un
resultado sencillo es lanzar un carrito sobre otro,
procurando que después del choque el primero quede en
reposo e impulse al segundo. |
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Después de practicar diversos lanzamientos los
grupos pueden estudiar esta situación y
constatar la ley de conservación de la cantidad
de movimiento. Para obtener datos en este caso se
requiere usar de forma
simultánea dos sensores de movimiento (uno
para registrar las posiciones de cada carrito).
Clic
aquí para consultar
este experimento. |
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Nos referimos finalmente a una variedad de
experimentos en los que los estudiantes lanzan dos
carritos en sentido opuesto hasta que chocan. |
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Los pueden lanzar con diferentes velocidades y
también con masas diferentes (encima de los
carritos se coloca un sobre-peso). Para aplicar
el principio de conservación de la cantidad de
movimiento a estos casos, se requiere tener
cuidado (especialmente con el signo de las
velocidades) al sustituir los valores de las
masas y las velocidades antes y después del
choque.
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este experimento. |
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