diumenge, 17 de novembre de 2013

Houston, salvem el Pentàgon!




El dia 11 de setembre de l’any 2001, 4 avions van ser segrestats als Estats Units per un grup terrorista, dos d'ells direccionats al Pentàgon,a Wahington DC, i els altres a les Torres Bessones, a Nova York. Els dos útims van assolir l'objectiu, però només un va atingir el Pentàgon i l'altre va fallar a mig trajecte. Aquest últim, el United Airlines 93, va sortir de l’Aeroport Internacional de Newark (New Jersey) a les 9h del matí.

a)   Calcula la velocitat que tindrà  l’avió just abans d’enlairar-se tenint en compte les dades següents:
-          Pes de l’ avió: 4.900.000N
-          Força efectuada pel motor: 768108 N
-          Llargada de la pista: 3 km

b)   Calcula el temps que triga i dibuixa la gràfica x-t durant aquest desplaçament.

c)   Un cop l’avió s’ha mantingut estable a l’aire a una alçada de 16643 peus (1m=3,28 peus), segueix a una velocitat constant de 100 km/h en direcció a San Francisco, el seu original destí. Triga mitja hora en arribar a l'estat d'Ohio, a mig camí. Quin és el desplaçament realitzat?

d)    Quan ja està en terres Ohianes, els terroristes reben un missatge dient que han de canviar de direcció i dirigir-se ja al Pentàgon. L’avió gira 33º i vola en aquesta direcció durant 66,6 minuts amb una velocitat constant de 3km/min, que ja ha assolit en el gir (per tant, en aquesta nova direcció, la Vi=3km/min i no 100km/h). Quina serà la seva distància respecte el punt inicial de vol constant?

e)   Tenint en compte que l’alçada on es troba l’avió és la mateixa que a l’apartat c, quant temps trigarà l’avió en impactar contra el terra quan els tripulants americans compatriotes aconsegueixin apagar els motors i evitar una catàstrofe contra el Pentàgon? 
Dades a tenir en compte:
- El cos caurà perpendicularment contra el terra sense cap velocitat(Vo=0)(sabem que no es cert, però ho assumim així.)
- El fregament de l’aire el considerarem constant i de 40.000 N(fet que també sabem que no es cert).

f)   Si  l’avió porta 50 passatgers i només 10 tenen l’últim model d’Iphone, com calcularies la massa del Sol?





Teresa Benazet, Júlia Folch, Maria Bonet, Andreu Monclús i Paula Cumplido. 1r Batxillerat B

Houston, el senyor Wonka va massa lluny!



A
Charlie i la fàbrica de xocolata el senyor Wonka pitja un botó i aconsegueix que, des de la planta baixa, l’ascensor recorri tot l’edifici fins a trencar el sostre de la fàbrica i continuï pujant fins l’estratosfera (a deu quilòmetres del terra).


a) Quina és la velocitat de l’ascensor en trencar el sostre, si fins fa uns moments, la corda que l’aguantava suportava una tensió de 9.576 N?


b) Si un cop arriben a l'estratosfera, l’ascensor es trenca i l’umpa-lumpa, el senyor Wonka i en Charlie cauen, quin dels tres arribaria abans en caiguda lliure? Amb quina velocitat? Passaria el mateix si consideréssim la resistència de l’aire? Si considerem que b és igual per tots tres, quin arribaria abans a terra?


c) Quina força haurien de fer els suposats motors de l’ascensor, que començarien a actuar així que l’aparell és fora de l’edifici, perquè l’ascensor arribés a l'estratosfera amb una velocitat de 100m/s?

Dades: massa de l’ascensor= 540kg; massa d’en Charlie= 30kg; massa d’en Willy Wonka=75kg; massa de l’oompa-loompa=15kg. Altura de l’edifici=40m


Jana Codina, Andreu Murillo, Nuria Nicolau, Carles Roca i Berta Solé


dilluns, 11 de novembre de 2013

Houston, anem a Port Aventura!!

Com a celebració de que segurament hauran aprovat els trimestrals (tot i que no ho tenen molt clar), un grup d’alumnes ha decidit anar a Port Aventura quan comencin les vacances. Però en Sergi, que li fan molta por les altures, i és alhora un gran amant de la física, va dir que no pujaria al Hurakán Condor. Els seus amics van insistir-hi molt fins que va accedir però amb una condició: havien de calcular certes dades de l’atracció, perquè així pugui fer-se una idea del que li esperava. Els amics van acceptar però com que és una època de trimestrals, no han pogut acabar de resoldre el problema. Ajuda’ls a calcular les dades que falten:
L’atracció consta de dues parts: la pujada i la baixada.


Pujada:
Sabem al pujar el carro porta una velocitat constant de 1,77 m/s, excepte els primers metres (que arranca) i els últims (que frena). Sabem que l’arrancada triga 2,3s a passar de v=0 a velocitat constant  i que la de frenada triga a 2 s a passar de velocitat constant a v=0.
A partir d’aquí, calcula l’acceleració d’arrancada i la distància que recorre en aquest tram, i fes el mateix amb l’acceleració de frenada. Calcula el temps que triga el carro a pujar amb la velocitat constant i el temps total de la pujada.
Calcula també la força que ha de fer el ganxo per pujar el carro en els tres trams.
-------------------------------------------------------------------




Alçada de l’atracció: 100 m
Velocitat constant del carro: 1,77m/s
Temps d’acceleració positiva: 2,3 s
Temps d’acceleració negativa: 2 s
Massa del carro: 750 kg
Pes dels passatgers: 1380 kiloponds


Baixada:
A dalt de tot, com era un dia amb una mica de vent, els controladors varen decidir esperar a que la força del vent disminuís, per tal d’evitar accident en la caiguda i, aleshores, van deixar a dalt el carro durant 18.3 segons. Al deixar-se anar el carro als 100m, aquest experimenta una acceleració que el fa caure cap avall. El carro manté aquesta acceleració durant tot el descens, però, quan ja ha recorregut 86m, el mecanisme frena el carro magnèticament, fins als 9m, que ja manté la seva velocitat constant fins arribar al terra.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------


Amb aquestes dades:
Calcula la velocitat que ha assolit el carro en el moment en que es comença a frenar (km/h) i el temps que ha trigat en arribar a aquest punt. Després calcula el temps que triga en arribar als 9m, si saps que en aquest període te una acceleració de 3G (3 vegades la acceleració de la gravetat). Finalment, calcula el temps que triga el carro en arribar al terra, si saps que manté la velocitat constant que li ha quedat després de la frenada.

Aixó es un tast del que els espera
Realitzat per: Adrià Ferrer, Guillem Coll, David Pons, Roger Segura i Daniel Val

diumenge, 10 de novembre de 2013

Houston, l'Ana s'apunta al circ!


L’Ana Botella s’està preparant per un gran esdeveniment: la substitució del Tortell Poltrona per pallassos sense fronteres. Així que decideix preparar un número de malabars per captar l’atenció dels jutges. Com que és una dona ambiciosa i amb traça en l’àmbit de l’espectacle i l’humor es proposa fer el número amb tantes boles com li sigui possible.

No obstant això, el seu espai de pràctica, el garatge on té guardat el seu cotxe de segona mà, té una alçada de 2,4 m  per tant no podrà afegir tantes boles com capacitat tingui sinó que es veurà limitada pel sostre.

 

A) L’Ana comença practicant amb tres boles, les quals tira amb una força de 3 N cada vegada.  A quina alçada arribaran, sabent que cada bola pesa 0,08 kp i que l’Ana aplicarà la seva força durant 0,1s.?


B) Quan l’Ana ja domina la tècnica, agafa una bola més i fa malabars amb 4. Però necessitarà tirar les boles amb més força per tal que tingui temps d’agafar-les totes (de manera que també les tirarà més amunt).
Si cada vegada que l’Ana afegeix una bola la seva força augmenta 0,3 N. (i tenint en compte el sostre), amb quantes pilotes aconseguirà fer malabars? (sabem que l’Ana és boníssima en això i, per tant, mai li caurà una pilota a terra si la trajectòria d’aquesta no ha estat modificada).
 
Fet per: Noa Pasqual, Joaquim Gil, Alvaro Gonzalez, Tomás Francesch, Gemma Graugés


Houston, marxem de safari a Àfrica!



Una reportera del National Geograhic decideix anar a fer un safari a Namíbia. Un cop allà, comença a caminar, fent fotografies , sense adonar-se’n, meravellada per la bellesa d’Àfrica, que s’ha allunyat del poblat on s’hostatja. Al cap d'una estona, veu un rinoceront quiet, a 40 metres de distància, però com es troba massa lluny per poder-lo fotografiar decideix pujar a un arbre per poder realitzar millors instantànies amb tant mala sort que es trenca la branca on estava enfilada i cau a terra. El rinoceront, alarmat pel soroll, la veu i la reportera  en caure llença un crit desesperat d'auxili. Al sentir-lo, el rinoceront comença a córrer cap a ella amb una acceleració de 2,65 m/s2. Casualment, un caçador situat a  500m de la dona (460m darrere del rinoceront) també ho sent, i triga 3 segons en disparar una bala de 50g de massa amb una velocitat inicial de 700m/s. (Fregament aire=10N)


Respon les següents preguntes:
1-Matarà el caçador al rinoceront abans que atrapi la dona?
2-Quant temps trigarà la bala a impactar al rinoceront des del moment en què crida la dona?
3-A quina distancià estaran la dona i el rinoceront una vegada impacti la bala? O quants metres li han faltat a la dona per salvar-se?

Fet per: Albert Carmona, Gerard de Gràcia, Aina Roca, Youwei Lin, Toni Matabosch i Núria Moretó. 

dissabte, 9 de novembre de 2013

Houston, al Joan se li ha incendiat la cuina!

En Joan està a casa seva mirant a la televisió un programa de física que explica la caiguda lliure dels cossos i altres conceptes que ell mai ha entès però que sempre li han interessat. A la cuina s’està fent el dinar. De sobte, tant ficat com estava al programa, s’incendia la cuina. En Joan se n’adona quan és massa tard i el foc ja s’ha estès. Decideix que l’únic que pot fer és córrer cap a la porta i intentar salvar-se. El foc comença a avançar en la seva direcció, amb una acceleració de 5,44 m/s2. Ell, s’aixeca del sofà i avança cap a les escales a una acceleració de 2,64 m/s2 .
A. Calcula si en Joan mor.
B. Calcula a quines velocitats arriben a les escales els dos casos.
C. Fes les gràfiques velocitat-temps i posició-temps del Joan i el foc. Observant la gràfica digues si en algun moment es troben. Si és així, digues en quin instant.
D. En Joan, abans de morir, s’adona que encara pot saltar per la finestra i potser salvar la vida. Just en aquell moment un camió de 5 m de llarg carregat de coixins passa pel carrer que dona a la finestra amb una velocitat de 36 km/h. Si quan en Joan es tira per la finestra (viu en un 5è pis, amb 5 metres per cada pis), el camió es troba a 20 metres de sota la finestra, caurà en Joan a sobre dels coixins, o no?



Fet per: Pol Cristià, Núria Pradell, Jose Gómez, Laura Jané i Cristina de Córdoba; 1r BATX B

dimecres, 6 de novembre de 2013

Houston, hem perdut la Sonda Galileu!



La Sonda Galileu va ser una sonda enviada l'any 1989 a Jupiter per tal d'enviar dades sobre l'atmosfera del planeta. El 1995, una part d'aquesta va ser llençada dins de l'atmosfera d'aquest planeta planeta.
Si l'atmosfera del planeta comença a partir dels primers 1000 km, quina serà la seva velocitat terminal, si la massa de la sonda és de 339 kg? 

En el cas que s'hagués fet el mateix en un planeta imaginari, que tingués un fregament de l'aire constant i la mateixa gravetat que Júpiter, quina velocitat tindria la sonda als 13 metres sobre de la superfície? Quan arribarà a aquesta altura?


DADES:


[b de la sonda = 35]

[Velocitat inicial = 24,6m/s]
[Gravetat de Júpiter = 24,8 m/s²]
[Fregament de l'aire del planeta imaginari = 250N]








Fonts:

http://en.wikipedia.org/wiki/Galileo_(spacecraft)#Galileo_Probe
http://quizlet.com/13067841/physics-1-missed-qs-flash-cards/#

dimarts, 5 de novembre de 2013

Houston, en Sandro se'n va d'excursió!

En Sandro i els seus amics decideixen anar-se’n al Solsonès i fer l’excursió del Santuari de Lord, que consisteix en caminar des del poble de Sant Llorenç de Morunys fins als peus d'un penya-segat on està construït el Santuari. Després de moltes hores de caminar, arriben al seu destí, on decideixen aturar-se abans de refer el camí i tornar al poble. 

Just quan marxaven, s’adonen que no tenen més aigua. Consultant al mapa la font més propera, veuen que està al costat del Santuari, just a dalt del penya-segat que tenen davant. En Sandro, com que és molt bon home, decideix sacrificar-se i emportar-se ell les ampolles buides fins a la font. Recorre 1km planer en direcció Nord. Aleshores comença a pujar per una costa d’un pendent del 25% d’uns 400m. Un cop acaba la pujada, camina 600m fins arribar a la font. 

Un cop omplertes les cantimplores (2l cadascuna), decideix fer un crit als seus amics, que l'esperen al peu del penya-segat, uns metres (heu de calcular l'altura de la muntanya) per sota d'ell. Els tira les cantimplores una a una (les tira cap amunt, amb una velocitat de 3 m/s), que es mouen únicament amunt i avall, en una dimensió.

A) Quan de temps trigarà a caure la cantimplora? 
B) Si en comptes de tirar la cantimplora el Sandro desfés el camí i portés ell mateix les cantimplores, quan trigaria? 



Nota: els primers 600m els recorre amb una a=0,02 m/s2, els següents 400 manté una velocitat constant i l'últim tram el recorre amb una acceleració constant de -0,07m/s2 fins que s’atura on són els seus amics.

Fet per: Marc Costa, Neus Reverté, Nadine Masip, Ona Molas i Maria Costa.

dilluns, 4 de novembre de 2013

Houston, tenim una nova modalitat olímpica


El comitè dels J.J.O.O. està fart de fer sempre les mateixes modalitats d'atletisme i decideix crear una nova modalitat, de manera que Usain Bolt es pugui emportar una altra medalla d’or i així estigui més a prop de superar a Micahel Phelps en nombre de medalles. 


La modalitat consiteix en que el corredor acciona una palanca que llança una pilota  de 0,5 kg cap amunt amb una acceleració constant, proporcional a la força aplicada pel corredor  durant 0,2 segons. Mentre fa això comença a córrer, accelerant uniformement durant uns instants i després es mou amb velocitat constant. Quan la bola arriba al terra, emet un soroll. Quan el corredor sent el soroll, té 1,5 segons per saltar. Si no ho fa dins el temps establert, queda descalificat.

Si analitzemla prova a nifellfísic, veiem que consta de les tres fases següents:
1.       En el tret de sortida una bola de 500 grams és projectada cap amunt pel corredor amb una acceleració constant durant 0,2 segons, després dels quals només hi actua el pes.
2.       El corredor surt corrents en el tret de sortida, accelera de forma constant durant uns segons i després es manté en MRU.
3.       En el moment en què la bola retorna a la seva posició inical fa un soroll molt estrident. El moment en què el corredor el sent té un temps de reacció de 1,5 segons, després dels quals ha de saltar el més lluny que pugui.

Dades :
    Distància de salt : 2/3 de la vi
    Gravetat: 9'8 m/s2
    Velocitat del so : 340 m/s

A partir d'aquest enunciat i les dades proporcionades digues:
a)      Quan temps trigarà la bola a aturar-se i quan a tornar a la posició inicial si l'acceleració és de 300m/s2 i la distància entre el punt des d'on es llança la bola i el terra és de 0,75 metres ?
b)      Quina ha estat la força aplicada a la bola i quina seria l'acceleració d'una bola de 250 g sotmesa a la mateixa força?
i.         La relació entre la massa de les dues boles i la seva acceleració és proporcional? Per què?
c)       Digues com de lluny arribarà el corredor en funció de la seva acceleració.
d)      Expressa la distància entre el corredor i la bola en passar el temps, suposant que el corredor té una acceleració de 1,5 m/s2 i que l'acceleracció que rep la bola és de 300m/s2

En els tres últims apartats considera que el corredor es mou en MRU durant el temps de reacció

Conceptes útils: funcions definides a trossos: http://www.vitutor.com/fun/2/c_11.html


Fet per: Enric Bocanegra, Edu Cuervo, Carlos Larriba, Enric Solé, Carla Fuster


Houston, Baumgartner té un problema

En Felix Baumgartner es llença des d’un avió d'una alçada desconeguda. Passats dos minuts des que s’ha llençat es troba a 100 metres del terra i decideix activar el paracaigudes (pitjant un botó), el qual triga 0,5 s en desplegar-se. 20 segons després de pitjar-lo,Baumgartner aterra a una velocitat de 3m/s. Amb aquestes dades respon les següents preguntes.
Redbull Stratos Felix Baumgartner: http://www.youtube.com/watch?v=1DWaaFaFj5w

1.Quina serà la velocitat del paracaigudista quan es desplegui completament el paracaigudes?
2.Quina serà l’acceleració que es produira al activar-se el paracaigudes?
3.Quina serà la força exercida sobre el paracaigudista al activar-se el paracaigudes si sabem que la seva massa és de 50000g?
4.A quina alçada es troba l’avió?
5.En el cas que no hi hagués resistència de l'aire, Felix trigaria més o menys en arribar a terra? Justifica-ho

Les solucions del problema les podeu trobar aquí: 
Resolució del problema

Problema realitzat per: Àlex Masó, Pau Alomar, Elias Roldán, Pablo Fusté.