Les curses per muntanya a les classes de Física: Marató de la Fageda

Full de l’alumnat

Objectiu

Aplicar conceptes de cinemàtica, dinàmica i energia per a l’estudi de la Marató de la Fageda i publicació d’un pòster amb els resultats.

Introducció

La física és una ciència experimental i això vol dir que ens serveix per explicar molts dels fenòmens naturals que observem. Un d’aquests és, per exemple, el moviment dels cossos amb les forces i l’energia necessaris perquè es produeixi. En aquest treball aplicarem el que hem après a classe a les dades reals d’un moviment, la cursa per muntanya que es fa a La Sénia. Un cop finalitzat aquest estudi, es presenten els resultats en format de pòster, que servirà per què els participants de la cursa la coneguin amb més detall.

Material

• Garmin 305 Forerunner
  
• Pistes (tracks) GPS
  
• Paquet ofimàtic (Microsoft Office)

Fig.1: http://www.maratolafageda.cat/

Realització

Activitat 1. Cinemàtica

A partir de la pista de la Marató de la Fageda, construïu un gràfic v/h/x i comenteu-lo. Deseu els fitxers Excel i Word comprimits en un fitxer rar.

Fig.2: http://connect.garmin.com/activity/271247895

Recursos que podeu utilitzar:

Web de la cursa (seguiu l'enllaç, vegeu la figura 1)

Pista al web de Garmin (seguiu l'enllaç, vegeu la figura 2)

Activitat 2. Dinàmica

Esculliu una pujada i una baixada de la cursa 2013, a partir de les dades la pista. Publiqueu la vostra selecció al fòrum i assegureu-vos que sigui diferent a la dels altres grups. Després calculeu:

• La velocitat mitjana en aquest tram (m/s i min/km).
  
• El pendent mitjà (%).
  
• La inclinació mitjana (en graus).
  
• La component del pes en la direcció del moviment del corredor de 66 kg de massa i que haurà de vèncer o contrarestar en cas que pugi o baixi respectivament, respectivament.

Fig.3: http://www.altimetrias.net/articulos/4ComoPendiente.asp

Presenteu els càlculs i resultats en un fitxer de Word.

Recursos amb informació útil:

http://www.altimetrias.net/articulos/4ComoPendiente.asp (seguiu l'enllaç, vegeu la figura 3)

http://recursostic.educacion.es/gauss/web/materiales_didacticos/eso/actividades/geometria/trigonometria/pendiente_carretera/actividad.html (segui l'enllaç)

Activitat 3. Energia

Calculeu l’energia mecànica (suma de cinètica i potencial gravitatòria) que el corredor consumeix al llarg de la pujada i la baixada que heu seleccionat en l’activitat anterior. Calculeu també la potència desenvolupada.

Fig.4: cliqueu per baixar el pdf

En l'enllaç següent trobareu informació per poder estimar l’energia cinètica:
http://sprott.physics.wisc.edu/technote/walkrun.htm (seguiu l'enllaç o a la figura 3 en trobareu el pdf)

Activitat 4. Posada en comú

Un cop fet això, a classe i amb els resultats de tots el grups, calcularem l’energia total de la cursa i la compararem amb el valor obtingut amb el dispositiu GPS.

Abans d’aquesta sessió, heu de fer una cerca dels mètodes de càlcul de l’energia total que un corredor consumeix en una cursa, per conèixer com els aparells GPS estimen aquesta dada (per exemple: mètode de Léger-Mercier)

  Autor d'aquesta pàgina: Florenci Sales, professor de Física i Química de l’institut de La Sénia (El Montsià) des del 2012.

Aquesta obra està subjecta a una
Llicència de Creative Commons