Cinemàtica

Moviment rectilini

Moviment rectilini

Moviment de caiguda
dels cossos

Regressió lineal

Moviment rectilini
  uniforme 

Moviment rectilini
u. accelerat

Fonaments físics

Experiència

Resultats

L'objectiu d'aquesta pràctica simulada és la mesura de la velocitat d'un carret que llisca sense fregament al llarg d'un rail.

Descripció

Disposem d'un rail horitzontal pel qual es mou el carret, un regle adossat al rail i un cronòmetre amb dos dispositius: un que el posa en marxa i l'altre que l'atura.

Accelerem el carret mitjançant una corda que passa per una politja situada en l'extrem dret del regle. Una pesa que es pot canviar pitjant el botó Nou penja de la corda.

Quan el carret passa per l'origen es deixa d'accelerar, i fa que la pesa es detinga sobre un topall. La corda deixa d'actuar sobre el carret i des d'aquste moment el carret es mou amb velocitat constant.

Canviant la pesa canviem la força sobre el carret i la seua acceleració durant el trajecte que va des de la seua posició inicial fins l'origen; per tant, es modifica la velocitat final just quan passa per l'origen, que és també la velocitat constant amb la qual fa la resta del trajecte.

• El cronòmetre es posa en marxa quan el carret passa per la fletxa que marca l'origen del regle
• El cronòmetre s'atura quan el carret passa per la segona fletxa  .

D'aquesta manera el cronòmetre mesura el temps que tarda el mòbil en desplaçar-se entre les dues fletxes.

La fletxa que marca l'origen està fixa, no es pot canviar.

La segona fletxa es pot desplaçar al llarg del regle de la manera següent:

• Es pitja el botó esquerra del ratolí quan el punter està sobre la fletxa.
• Sense deixar de pitjar el botó esquerra del ratolí, es desplaça el ratolí.
• Quan la fletxa està situada en la posició desitjada es deixa de pitjar el botó esquerra del ratolí.

Per a posar en marxa el carret es pitja el botó Comença.

Fonaments físics

Si el carret es mou amb moviment rectilini i uniforme la seua posició x en l'instant t és proporcional a t d'acord a l'equació

x = x₀+ v·t

Posant en l'eix de les ordenades les mesures de x i en l'eix d'abscisses els temps t, el pendent de la recta que ajusta millor ens donarà la mesura de la velocitat v.

Experiència

Es fan les mesures del temps amb el cronòmetre col·locant la fletxa roja a 5, 10, 15 , 20, 25... cm de l'origen i s'anoten en una taula els valors temps-desplaçament. La miniaplicació (applet) enregistra aquestes dades en el control àrea de text situat a l'esquerra.

 

Temps (s)	Desplaçament (cm)
	5
	10
	15
	20

Resultats

Si es pitja el botó Enviar de la miniaplicació (applet) origen (situat més amunt) envia les dades des del control àrea de text al control equivalent de la miniaplicació (applet) situat més avall, per a representar gràficament les dades.

Les dades anotades en la taula es poden introducir manualment també en el control d'àrea de text situat a l'esquerra de la miniaplicació (applet) (més avall) que processa les dades: cada parella de dades (temps, desplaçament) en una fila, dos nombres separats per una coma, sense parèntesis.

El programa interactiu traça els punts experimentals, la recta d'ajust, i calcula el valor del pendent a (velocitat) i de l'ordenada en l'origen b (posició inicial), així com els errors de a i de b. Les fórmules que fa servir la miniaplicació (applet) per a calcular aquestes magnituds es poden veure en la pàgina Regressió lineal.

El lector haurà d'expressar correctament la mesura de la velocitat d'acord a les regles per a expressar una mesura i el seu error enunciades en el capítol Unitats i Mesures.

La velocitat és