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P l a ta f o r m a d e f u e r z a
Experimento: Pelota rebotando
Material requerido
Plataforma de fuerza
Interface PASPORT
Pelota de goma inflada
En este experimento se deja caer una pelota en la plataforma de fuerza, permitiendo
que rebotar. En la Parte 1 se examinará la relación entre el impulso de un solo bote y
el tiempo entre rebotes. En la parte 2, se observará lo que sucede cuando la pelota
pasa por una serie de rebotes que disminuyen y se para en la plataforma.
Teoría
Como una pelota experimenta una serie de rebotes en la plataforma, hay dos fases
alternas.
Fase 1: Pelota en contacto con la plataforma
Esta fase comienza cuando la pelota descendiendo toma contacto con la plataforma y
termina cuando la pelota deja la plataforma. Durante este tiempo, la fuerza aplicada a
la plataforma (medida por la plataforma) provoca un cambio en la velocidad
(
) de la pelota, donde
V
V
subida
bajada
pelota al golpear la plataforma y
plataforma. El cambio del momento (P) de la pelota viene dado por
(EQ. 1)
dónde m es la masa de la pelota. Mediante la segunda ley de Newton,
cambio en el momento es igual al impulso de la colisión.
Por lo tanto P También es igual al área bajo una fuerza en función del tiempo trama.
Fase 2: Pelota en caída libre
La fase de caída libre se produce entre rebotes, cuando la pelota no está en contacto
con la plataforma. (A pesar de que se dice que es de "caida" libre, la pelota viaja hacia
arriba durante la primera mitad de esta fase). Si la altura máxima de la pelota es
menor de aproximadamente un metro, la resistencia de fricción del aire es pequeña y
podemos asumir que la pelota experimenta una aceleración constante mientras que
está en caída libre.
Si la pelota sale de la plataforma en el momento t
una velocidad de
, podemos escribir
V
0
(EQ. 2)
es la velocidad en algún momento posterior t y g 9,8 m/s
dónde
V
tiempo que la pelota pasa en el aire entre rebotes (el "tiempo en suspensión"),
6
Referencia
PS-2141
Ver catálogo de PASCO o
(un valor negativo) es la velocidad de la
V
bajada
(positivo) es la velocidad cuando deja la
V
subida
P
=
m
–
V
V
up
down
P
=
impulso
=
F t d
0, viajando (hacia arriba) con
0
=
–
gt
V
V
0
E x p e r i m e n t o : P e l o t a r e b o t a n d o
www.pasco.com
F
=
dP dt
, el
2
. Si t es igual al
®
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