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P l a ta f o r m a d e f u e r z a
5.
Ajuste la frecuencia de muestreo de la plataforma a 5 Hz. Pulse el botón de tara.
Coloque la pelota en la plataforma y recoja los datos durante varios segundos.
Use la fuerza medida para calcular la masa de la pelota (m).
6.
Calcular el cambio en el momento de la pelota:
Si la pelota dejó la plataforma más lento que la golpeó, ¿por qué P es positivo?
7.
En la gráfica de la fuerza en función del tiempo, aumente el segundo bote. Mida
el área bajo la curva durante el intervalo de tiempo al comenzar cuando la pelota
toca la plataforma y al finalizar cuando sale de la plataforma; esto es el impulso.
Compare este valor con la respuesta del paso 6.
Parte 2: Coeficiente de restitución
Procedimiento
Repita el procedimiento de la Parte 1, pero esta vez deje caer la pelota desde una
altura menor y permita que continúe rebotando hasta que se queda en reposo en la
plataforma. Es probable que tenga que probar varias veces.
Análisis
1.
¿Cuál es la fuerza máxima medida durante el primer rebote? ¿Cómo se compara
con el peso de la pelota? ¿Cuál es la fuerza medida entre rebotes cuando la pelota
está en el aire?
2.
Observe que la fuerza máxima de cada rebote es menor que la del rebote anterior.
Encuentre una ecuación simple que aproximadamente modele este descenso
sobre todas las series de rebotes.
3.
En algún punto de la gráfica, la pelota para de rebotar en la plataforma, pero con-
tinúa oscilando mientras permanece en contacto con la plataforma. ¿Cómo se
puede identificar a este punto?
4.
Aumente la zona del área de la gráfica donde la pelota está oscilando pero no está
rebotando. Describa lo que ocurre con la mínima fuerza medida para cada ciclo
de oscilación cuando la pelota se detiene.
5.
¿Cuál es la fuerza final medida después de que la pelota haya llegado a descansar
sobre la plataforma? ¿Cómo es esta fuerza relacionada con la masa de la pelota?
Estudio adicional
1.
Mida los tiempos en suspensión entre varios rebotes sucesivos y regístrelos en
una tabla. Utilice la ecuación3 para calcular la velocidad de lanzamiento de la
pelota después de cada rebote. (Suponga que la velocidad de lanzamiento
después de un rebote es igual a la velocidad de impacto antes del siguiente
rebote). Haga una gráfica de estas velocidades y use un ajuste exponencial de la
curva para encontrar el coeficiente de restitución.
8
1
-- - gt
=
V
up
after
2
P
=
m
–
V
V
up
down
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
®
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