El cas de fer el bucle
Estudi de moviments reals utilitzant filmacions

Full de l’alumnat

Introducció

En estudiar la dinàmica del moviment circular és molt habitual que el professorat us proposi resoldre situacions en les quals un objecte descriu un moviment circular en el pla vertical: una pedra lligada a una corda, una sínia, etc. En aquest cas us plantegem l’estudi d’una altra situació de moviment circular vertical agafada de la vida real.

Objectiu

Es tracta que estudieu les condicions en què un cotxe pot fer el bucle en una pista circular vertical. Per fer-ho, disposeu d’una filmació en la qual un cotxe ho aconsegueix.

Material

Ordinador
Programari de punteig de vídeo i anàlisi de dades (Tracker)

Filmació del cotxe fent el bucle en el vídeo de FifthGear TV

El professor Hugh Hunt explica la ciència del bucle


Realització/procediment

Baixeu del Moodle del vostre centre (o de YouTube) el vídeo del rècord mundial 2009 de bucle amb un cotxe que va realitzar el canal de televisió FifthGear TV. Per baixar-lo de YouTube necessitareu un gestor de descàrregues compatible amb el vostre navegador.
Visioneu-lo per comprovar que es veu bé i fixeu-vos en quin interval de la filmació hi ha la seqüència lateral del cotxe fent el bucle.
Baixeu també el programa Tracker i instal•leu-lo al vostre ordinador incloent-hi el Xuggle, que porta incorporat en el mateix instal•lador, per poder visualitzar qualsevol tipus de format de vídeo.
Ara ja podeu obrir el Tacker, carregar-hi el vídeo del bucle, anar a l'instant en què es veu el cotxe fent el bucle i prendre les dades que necessiteu. Podeu trobar aquí un petit manual del Tracker, suficient per al vostre treball:

Activitats que s’han de realitzar

Fig 4:

Activitat 1: Calculeu teòricament la celeritat mínima que hauria de portar el cotxe quan entra en el bucle i també en el punt més alt, per no caure.

Activitat 2: Trobeu, amb l’ajut del Tracker, la rapidesa amb la qual el cotxe entra en el llaç, la que porta quan està vertical (un quart de volta) i la que té a dalt del tot del bucle.
Activitat 3: Calculeu la força extra que suporta l’estructura quan el cotxe entra en el bucle, quan està situat verticalment i en el punt més elevat del bucle.
Activitat 4: Calculeu l’energia que té el cotxe en cadascun dels instants anteriors.

Anàlisi de les dades


Activitat 5: Coincideixen els vostres càlculs teòrics amb els que fa el Dr. Hugh Hunt en el vídeo de Fifth Gear TV?
Activitat 6: Entra el cotxe amb prou marge de seguretat?
Activitat 7: Una vegada que el cotxe ha entrat en el bucle, el conductor continua prement l’accelerador?

Autor d'aquesta pągina: Lorenzo Ramírez. Catedràtic de Física i Química en l’institut Maria Rúbies de Lleida

 

Aquesta obra estą subjecta a una
Llicčncia de Creative Commons
Creative Commons License