Escriviu, per aaquest sistema, l’equació de conservació
de la quantitat de moviment.
Escriviu, per aaquest sistema, l’equació de conservació
de la quantitat de moviment.
Quines magnituds caldrà mesurar si volem trobar la velocitat a què
surt disparat el projectil?
Les masses del projectil i del vagó i la velocitat de retrocés del vagó
Un sensor de posició ens permetrà obtenir el gràfic posició-temps del carretó quan retrocedeix.
Si teniu
el gràfic posició-temps del moviment del carretó, com podeu
calcular la velocitat en els primers instants en què el vehicle es comença
a moure?
En el gràfic, caldrà trobar la derivada (el pendent) en els primers instants del moviment.
Escriviu
ara quines magnituds caldrà mesurar per poder fer els càlculs.
Les masses del tap i del conjunt del vagó amb
el tap, el comprimit i l’aigua.
També haurem d’obtenir el gràfic posició-temps del
moviment o, com a alternativa, mesurar la distància que recorre el carretó
fins que s’atura i el temps que tarda a fer-ho.
Raoneu
si es conservarà l’energia mecànica del sistema.
No es conservarà l’energia mecànica perquè hi ha una explosió.
Un cop
fetes les mesures, expresseu la velocitat a què surt el tap en km/h.
Per a comprimits de la marca Efferalgan, amb 
d’aigua, el gràfic que s’obté és:
| |
Fig.5: Gràfic de
la posició( )
en funció del temps( )
del carretó just després de l'explosió, utilitzant
comprimits de la marca Efferalgan i amb un volum d’aigua d’ |
L’equació de la recta és: 
.
Així doncs la velocitat de retrocés és de 
.
Fent el canvi d’unitats, això dóna una velocitat del tap
de 
.
Aquesta velocitat depèn de molts factors. Caldrà mesurar-la per
a una determinada marca de comprimits efervescents i d’altres factors:
tipus d’envàs…
En aquest
experiment, el tap i el carretó s’han mogut en la mateixa direcció,
canviarien els resultats si en lloc de sortir el tap en direcció horitzontal,
sortís amb un cert angle respecte de l’horitzontal? Expliqueu-ho.
La velocitat de retrocés seria inferior.
Suposeu que el tap surt sempre a la velocitat que heu calculat.
Per a
les mesures de 
,
i 
que heu trobat, quina seria la velocitat de retrocés del carretó
si l’angle de sortida del tap fóra de 
?
La velocitat s’ha de calcular quan es coneixen
les masses MC i mt i s’ha d’agafar el component horitzontal de 
(
és el mòdul
de la velocitat inicial del tap)
Podem
considerar el tap com un massa que descriu una trajectòria parabòlica.
Suposant que el fregament amb l’aire és negligible, a quina distància
cauria en un llançament de 
?
Emprant les equacions del moviment parabòlic i
orientant els eixos de coordenades de manera que el punt on cau el tap és
:
Autor d'aquesta pągina: Josep Coromines és professor de Física i Química a l'Escola Pia de Sitges.
Aquesta
obra estą subjecta a una
Llicčncia
de Creative Commons
