dimarts, 28 de febrer de 2017

Houston, tenim una celebració al Bungee Jumping!

Per fer aquest problema, ens hem basat en el següent vídeo de l’Experiència Bungee Jumping de Lloret de Mar. Visualitza'l per fer el problema, quina adrenalina!
També hem extret informació i dades de la seva web oficial:


PROBLEMA:
És l’aniversari d’en Marcio Maia, un portuguès que va estudiar la carrera de física. Avui fa 40 anys i els seus amics de la carrera han decidit fer-li un regal. Com li agraden els esports de risc i l’ambient Mediterrani, unes vacances per Barcelona amb una invitació pel Bungee Jumping de Lloret de Mar era la millor opció.
Quan arriba al Bungee Jumping, li fan unes breus explicacions: el salt té una alçada de 80m, i per escollir la corda més adequada per l’experiència del jumping li mesuren el pes. En Marcio pesa 75kg, i com indica la web, li correspon la corda verda.
(veure imatge→)

També li expliquen, degut al seu interès per la física, que totes les cordes tenen una mida total de 8 metres sense tensió, com ho indica el lloc web.
Sabent aquesta informació, en moment de lucidesa i por, es fa moltes preguntes abans de pujar a la plataforma des d'on es llançarà. Per superar el pànic, necessita la vostra ajuda: no es veu en cor de fer-ho sense resoldre els seus dubtes. Els vols ajudar? Endavant amb les següents preguntes!

a) Calcula la K de la corda verda en el moment que el Pes i la Tensió es compensen, sabent que en Marcio es troba en aquell instant a 44,75 m de la plataforma des d’on s’ha llançat, que penja de la grua.

b) En la primera baixada i rebot es perd un 40% d’energia. Fins a quina alçada arribarà després de produïr-se el rebot? En què s’haurà dissipat aquesta energia?


c) Calcula i raona a quina alçada l’home tindrà la màxima E. cinètica. Considera el fregament amb l’aire negligible.

d) CHALLENGE (optativa): Espereu! Resulta que a en Marcio li sobra un altre vale per tornar a llençar-se!! No obstant, aquest cop l’activitat és una mica diferent ja que, com ell aprecia la seva vida, escull no realitzar-la una altra vegada. Decideix trencar-se el cap amb un altre problema de física! Què emocionant!


Un objecte que té la funció d’imitar el cos de Marcio amb les mateixes condicions, es deixa caure des de la mateixa alçada amb una altre corda de 3 m de longitud i k = 15 N/m. Des del primer instant, va lliscant sobre un pla inclinat que forma un angle de 60º respecte a la superfície plana de la terra. L’energia potencial inicial de l’objecte és de 58800 J, l’objecte i la superfície formen un coeficient de fregament cinètic de 0,3 i la força de fregament de l’aire que actua sobre l’objecte es de 226,28 N. Troba la longitud de la corda en el primer moment en el que l’objecte no té acceleració.

Fet per: Javier Lloret, Albert Mata, Arnau Sedeño, Víctor Rodríguez

HOUSTON, EN MARK WATNEY ENS NECESSITA




Per a realitzar el nostre problema ens hem basat en una escena de la pel·lícula anomenada “The Martian”. Ens ha servit com a font d’inspiració per a mostrar el context/temàtica del nostre cas. El problema doncs, no segueix al 100% el que succeeix en el fragment de pel·lícula.





1)  Com hem vist en l’escena extreta de la pel·lícula de “The Martian”, tenim un coet que surt de la superfície de Mart amb una acceleració de 385m/s^2. El tripulant de la nau, anomenat Mark Watney, necessita saber uns paràmetres del seu llançament perquè els seus companys que es troben a la nau anomenada Lewis el puguin acollir.
Seguidament et formularem les preguntes que li han encomanat els de la seva tripulació (des de l’espai) perquè es pugui dur a terme el llançament i el nostre astronauta pugui arribar sa i estalvi a la nau Lewis. Només cal trobar unes dades ja que la resta de la tripulació s’encarregarà de la resta de càlculs.  

TIRA CÒMICA REPRESENTATIVA DEL MOVIMENT



DIBUIX ESQUEMÀTIC (En Mark ha pogut dibuix un esbòs però no ha pogut acabar de fer els càlculs necessàris per a resoldre el problema)



  1. Quan arribi a 10.000 metres d’altura, quina velocitat tindrà? Tingues en compte que l’energia mecànica del coet és de 5,77·10^10 i considerem nul el fregament amb l’aire (la gravetat a Mart és de 3,711m/s^2).
  2. Calcula la massa del coet arrodonint a la centena de miler més propera.



2) Quan trigarà a arribar als 200km d’alçada si quan surt dels 10km (punt tractat anteriorment) perd la meitat de la seva massa (com hem pogut veure en el vídeo). Tenint en compte que no hi ha forces de fregament.
Pista: La seva tripulació li ha mencionat que li serà útil la 2a llei de Newton.



Membres del grup: Aleix Sant, Marta Barros, Arnau Moré i Jordi Purgimon


Evacuem Mart



Una nau S’enlaira des de la superfície de Mart, la tripulació ha patit canvis inesperats i un pot de “nocilla duo” els ha atacat, el monstre es imparable i ja ha matat més d'un terç de la colònia. Així que decideixen evacuar, i enlairar-se en el transbordador espacial USS. SANDROWAPU. Així que surten de la superfície marciana amb rumb a la Terra, on pretenen aterrar a terreny fronterís entre mexic i estats units així estrellar-se contra el mur de Donald Trump.

Resultado de imagen de muro trump


La USS SANDROWAPU. és propulsada pel cohet més potent de la colònia, el Falcon 9, que és un propulsor de dos estats. Amb els seus 9 motors Merlin assoleix una propulsió de 8,227 KN aquesta és suficient per enlairar una massa total de 550 tones, l'enginyer de bord avisa al comandant que la gravetat de planeta vermell és de 3,70 m/s² l'enlairament es duu a terme sense complicacions després dels primers 162 segons el primer estadi del Falcon 9 se separa deixant a la USS SANDRWAPU amb el segon estadi. Desde que han sortit de la pista d'enlairament a quina altura han arribat respecte a la superfície de Mart?, després de perdre les 517t del primer estadi el propulso intermedi és anses per corregir l'orbita, quin temps ha estat encès el motor de l'estadi intermedi si ha fet una força de 262,728 N la velocitat d’escapada de l'òrbita de mart és de 5,027 m/s és la velocitat que la USS SANDROWAPU ha d'assolir per posar rumb cap al planeta terra.
Resultado de imagen de nave a marte

Un cop sortida de la òrbita de Mart, aquesta nau obté una velocitat de creuer de 3200km/h amb rumb a la Terra. La distància mes pròxima entre la Terra i Mart mai registrada era de 52 milions de kilòmetres però la nau SANDROWAPU ha agafat un mal dia per tornar, hi ha un embús, i la ruta que li espera és de mes de 225.000.000 kilòmetres.


-Quants anys llum seran aquests 225 milions de kilòmetres?


-Quants anys trigaran en tornar?

- Quants mesos de Febrer de 29 dies es passaran a l'espai?


Finalment la nau aconsegueix arribar a la òrbita terrestre i comença el descens des de més de 140 kilòmetres d'alçada.

-Si sabem que el coeficient de fregament d'aquesta nau es de 0,4 ja que l’identifiquem com a esfèrica, a quina velocitat límit arribarà?

-A quina alçada es trobarà en el moment que arribi?.


Però just quan arriben a aquesta alçada s'adonen de que quelcom falla i anul·len  el pla d'aterrar amb el motors, cosa que fa que es desprenguin de la nau i que cada astronauta usi un paracaigudes. Sabent que els astronautes porten unes proteccions per a aguantar unes velocitats de com a màxim 16,6 metres segons xocant contra el terra, quants paracaigudes haurien de tenir.
Busca la b d'un paracaigudes.

Jaume Monclús, Pau Pardo i Bernat Alemany

Houston, Els Simpson van al circ!



Els Simpson estan al circ i està a punt de començar el show. Una patinadora de 50kg (considerem que cada patí té una massa de 0'75kg) es troba en la zona més alta d'un pla inclinat de 10m d'hipotenusa i que forma un angle de 40º amb l'horitzontal. De sobte, es llença per la rampa i arriba a un altre pla inclinat de 2m de llargada i amb un angle de 30º respecte l'hortizontal. A poca distància trobem un aro de foc. Una vegada superat aquest primer obstacle haurà de caure a una superficie elàstica i arribar a una plataforma a una certa altura per acabar el seu arriscat espectacle. Ho aconseguirà? (Considerem g=9'8m/s2 i el fregament negligible).






a) Calcula la velocitat just abans del segon pla inclinat, quan està alçada 0m.
b) Calculla la velocitat abans de saltar cap a l'aro de foc.
c) Podrà superar el primer obstacle? (Hauria de passar en el seu punt màxim.
      Busca la fòrmula per trobar l'altura màxima (ymax) en una paràbola.
d) Arribarà a la plataforma? (Cau amb el seu pes)
    k=15000    Es comprimeix 40cm
    L'energia potencial a la plataforma amb la molla es negligible.

Anna Pérez, Neus Puigneró, Mar Lezcano
1r Batx A

Houston, l'hem lianada



A la fantàstica selva de Tarzan, on no hi ha fregament amb l'aire (considerem la gravetat 10m/s2).... La Jane, una dona forta i independent de 65 kg, veu que el Tarzan és 5 m per sota d'ella a punt de caure d'una liana. Ella, decidida a salvar-lo tot i que sap que ell pesa 80 kg, es deixa caure des de la branca on es troba (a 15m del terra) penjant-se d'una liana de la mateixa llargada que la del seu estimat, per a agafar-lo i portar-lo a una branca, aparentment, més segura. Aquesta branca, es troba a 9 metres per sota de la branca des d'on ha saltat la Jane. La parella cau verticalment amb caiguda lliure fins a la branca.


a) Calcula a quina alçada màxima arribaran la Jane i el Tarzan després del xoc.
b) Amb quina velocitat arribaran a la branca?

La branca aplica una força de 2030 N a la parella durant dos segons. Si els aconsegueix parar, la branca no es trencarà. Si no ho aconsegueix, cauran a terra.

c) La branca els aguanta? Si no és així, amb quina velocitat surten?

Després d'aquest tràgic i fallit intent de salvació per part de la Jane, la parella es precipita fins al fang. Tarzan amb la seva robusta esquena, rep tot l'impacte de la caiguda en una acció heroica per salvar a la Jane. L'impacte dura 2 segons (considerant que frenen a acceleració constant). Si l'esquena de Tarzan pot suportar un màxim de 3000 N abans que se li trenquin totes les vertebres...

d) Sobreviurà la parella? O, per contra, Tarzan esdevindrà el primer drama de Disney?




Alex Anglada, Tomàs Coll, Anna Oliveras i Jana Soler
1r Batxillerat E

LANCELOT TRUCANT A HOUSTON: TENIM UN PROBLEMA

TENIM UN PROBLEMA HOUSTON

El cavaller Lancelot juntament amb els altres cavallers de la taula rodona estan preocupats, ja que no saben com conquerir un castell que té les portes molt ben defensades. A Lancelot se li acudeix tirar una roca de 200 kg per la muntanya que se situa darrere el castell. Anys després, es troben els plànols amb les dades que disposaven a aquella època.

  • Calcula la força de fricció del terra cap a la roca sabent que aquella muntanya era molt fangosa i tenia el coeficient de fregament de 0,3.
  • Digues si Lancelot va ser capaç d'enderrocar la muralla del castell, sabent que podia aguantar una quantitat màxima de moviment de 4500 kg·m·1/s.

Winter is coming

Alex Bernabé, Jan Marcos, , Adrià Pagès, Jordi Galceran.

"HOUSTON, BART VOL FER EXPLOTAR LA CENTRAL NUCLEAR"

Un videojoc dels Simpsons tracta d’un escenari en què Bart Simpson ha d’arribar a un botó que si és pres activa una xarxa de dinamita que fa explotar la central nuclear de Charles Montgomery Burns. Abans de començar a  jugar, considerem la situació i fem els càlculs necessaris per tal de determinar si podrà fer explotar la central. Primer de tot, analitza el croquis que es presenta: Bart Simpson amb massa 40kg, baixa per un pla inclinat de 4 metres d’altura,on no hi presenta cap força de fregament. Al final del tram pla es troba al davant 2m de fang que li disminuirà la velocitat a causa d’una força de fregament, on el seu coeficient dinàmic és de 0,6. Aconseguirà comprimir el botó fins a 7,5 cm de desplaçament de la motlla? La constant elàstica de la motlla és de 40N/m. Considera la gravetat 10m/s2.
-Determina la velocitat final que assoleix al final del pla inclinat.
-Determina fins a quant arribarà a comprimir la motlla per tal de fer explotar la central nuclear.



Roberto Esteban, Jordi Chen, Adrià Salido.



Houston, el nen se’ns en va


Avui la família Hooke (pare, mare i fill d’un any) ha decidit passar el cap de setmana a la muntanya. Han agafat el cotxe i han enfilat camí cap al Pirineu. El problema ha arribat quan l’automòbil s’ha quedat gairebé sense gasolina. Per sort, han vist un petit turó amb una benzinera a dalt de tot. Així que han fet els 35 metres que els quedava des del peu del turó fins al petit cim. El pare ha anat a ficar la benzina i la mare s’ha quedat vigilant el fill, que està en un cotxet (tots tres han baixat del cotxe). La mare en un instant treu el telèfon mòbil per mirar l’hora i, quan s’ha girat per assegurar-se del benestar del fill (5 segons després) ha vist que el cotxet està anant turó a vall.  Calcula:

a) Si la mare corre amb una velocitat de 6 m/s darrere del cotxet, que té les rodes bloquejades, arribarà a salvar el fill? Fes els càlculs i justifica la resposta obtinguda. Dades:
Cotxet → 15 kg
Nen → 6 kg
Coeficient de fregament amb el terra → 0,5

Resultat d'imatges de plano inclinado




b) Suposa que la mare no se n’adona de que el cotxet està anant turó a vall i, per tant, no corre darrere del seu fill; i que hi ha un petit túnel dins d’aquest turó que connecta amb una carretera. El cotxet després de fer tota la baixada arriba a aquesta carretera i en  aquest moment un Audi Cabrio 3.0 de 1955 kg (amb conductor inclòs) passa per allà a 90 km/h i s’enduu el cotxet. Justifica matemàticament quin tipus de xoc hi ha hagut. (Considera les forces de fregament nul·les.)




Fet per: Muna Abdul, Maria Mei Bellsolà, Mariona Puigdomènech i Maria Ysern


Aragó, tenim un problema



David Sancho, Marc Chopo i Joan Freixa 1ºC

HOUSTON, L'SCRAT TÉ UN PROBLEMA


 
HOUSTON, L’SCRAT TÉ UN PROBLEMA

Ens trobem a l’era de gel. El nostre planeta està cobert d’ icebergs i glacials. La font d’aliment és molt escassa i el fet de menjar o no et pot arribar a salvar la vida.
Enmig d’aquest paisatge agredolç es troba Scrat, un esquirol intrèpid que amb el seu quilogram de massa ha lluitat contra totes les peripècies imaginables per aconseguir el seu aliment preferit; el gla. El problema és que sempre que sembla que l’està a punt d’aconseguir mai l’obté per algun contratemps. Però avui sembla ser el seu dia de sort. Scrat ha localitzat el gla. Es troba al final del pendent de 30º sobre l’horitzontal i 2m de desnivell. El coeficient de fregament amb el gel és de 0.1. Scrat, sense dubtar-ho es deixa lliscar per la pendent. Un cop ha baixat, xoca amb el gla de 200g de massa i segueixen junts pel pla horitzontal. Malauradament, a 10m del xoc hi ha un precipici. El futur d’Scart és incert. 

a)    Calcula la força de fregament i l’acceleració quan Scart està a la pendent lliscant.
b)    Amb quina velocitat sortiran els dos cossos després del xoc?
c)    Troba la força de fregament que experimenten els dos cossos.
d)    Aconseguirà Scrat salvar-se o morirà en l’intent?






Judit Alastrué
Elena Rühling
Elisabet Sorribes 
1r Batxillerat C i D





Astèrix i Obèlix, a la Gàl·lia Física



Laia Tarongí, Sofia Vinuesa i Toni Soler
1r de Batxillerat C

Houston, tenim uns lladres que estan fent enfadar el Dr. Alessandro Maccarrone!

Ens trobem en la persecució d'un lladre que ha robat un CD amb informació sobre la gran tesis doctoral del Dr. Macarrone. El lladre s'ha donat a la fuga amb un cotxe de carreres anomenat Pagani Zonda R. El senyor Macarrone ha deixat a la policia el seu Bugatti Veyron per què pugin agafar els lladres que li han robat la seva valuosa informació.

Amb la següent informació, resolt els diferents apartats

1. El primer cotxe és: Pagani Zonda R (LLADRE)

                      a. Passa de 0 a 100 km/h en 3,75s

                      b. Té una massa de 1250kg

                      c. Velocitat màxima 320 km/h

2. El segon cotxe és: Bugatti Veyron (POLICIA)

                      a. Passa de 0 a 100 km/h en 2,46s

                      b. Té una massa de 1888kg

                      c. Velocitat màxima 436 km/h


a) Calcula la acceleració per als dos cotxes


b) Calcula la velocitat a la que van al cap d’un minut tenint en compte las velocitats
màximes



c) Calcula en quin instant els cotxes aniran a la seva velocitat màxima


d) Calcula en quina posició la policia trobarà els lladres (sense tenir en compte que
passa a MRU) i sabent que la policia surt 30 segons després que els lladres




e) El cotxe de la policia xoca amb un cartell que ha sortit despès de la persecució de
massa 100 kg. Calcula la velocitat final després del xoc i el temps que tardarà en
recuperar la velocitat abans del xoc si el cartell es queda enganxat al cotxe.




Joan Botey i Jordi Matabosch

Houston! En Tom i en Jerry a la piscina!


Tothom ha vist la sèrie de dibuixos Tom i Jerry, en la que el ratolí Jerry escapa d'en Tom, i en Tom sempre acaba rebent. Plantejarem un cas traslladat a la realitat.
Imaginem que en Jerry salta en una piscina per escapar d'en Tom, i just abans de que en Tom salti, treu el tap de la piscina, de manera que queda buida. La piscina té una profunditat de 3 metres, i el trampolí té una alçada de 25 metres.
Si en Tom es deixa caure del trampolí, tenint en compte que té una massa de 20 kg, que lpot suportar una força màxima de 100000 N, i xoca contra el terra està en contacte durant 5 mil·lisegons, acabaria morint?
Quina seria la alçada màxima del trampolí si fós en Jerry el que saltés amb la piscina buida, i sobrevisqués? Tingueu en compte que té una massa de 5 kg,  la força màxima que pot aguantar és de 20000 N, i que està en contacte amb el terra durant el mateix temps que en el cas anterior.

No tingueu en compte la resistència de l'aire.

Román de Miguel i Joan Vivancos

dilluns, 27 de febrer de 2017

LES 3 “M”: A Mart, amb Mario i els Minions



El Mario s'ha fet astronauta, i ha decidit anar a Mart (busca la gravetat) per fer una cursa mai feta en la història. Agafa un cotxe de 7 kg de massa per baixar un turó de 15 metres de llarg amb un coeficient de fregament de 0,4, i es troba a una alçada del terra de 8 metres.
Vol fer el rècord universal de xoc de minion, si aquest té una massa d'1 kg, superarà el record aconseguit per Bowser de 30 m/s? Respon les preguntes següents:
Quina serà la velocitat a la qual arribarà Mario abaix del turó sense tenir en compte la força de fregament? I tenint-la en compte?
Amb quina velocitat sortirà disparat el minion?


Isabel Puigferrat, Andrea Salvia, Dario Jorges i Alex Campos 

Houston, Lara Croft en acció

HOUSTON, LARA CROFT EN ACCIÓ
Durant la gravació de la pel·lícula TOMB RAIDER una especialista salta amb paracaigudes des d'un avió a 1000 metres d'alçada que és a punt d'explotar.(l'especialista es dona un impuls contra l'avió i fa que caigui recte)  Sabent que l'especialista pesa 70kg i el paracaigudes fa una força resistent de 600N, a quina velocitat arribarà l'especialista a una duna de 250m?
L'especialista durà unes botes amb uns esquis especials per a lliscar per la sorra. Considerant la velocitat amb la qual ha arribat i que la duna té un pendent de 40º el director et demana com a físic que calculis de quin material s'han de fer els esquis perquè s'aturi al final de la duna pel fregament. Un company et proposa els següents materials:
(Considera g=9,8)

Sorra+ Material µe µc
Acer 0,52 0,44
Cautxú 1,93 1,28
Teflò 1,23 1,15
Fusta 0,92 0,73

a) A quina velocitat arribarà a la duna?
b) De quin material s'hauran de fer els esquis? 
Esquema de l'escena









Blanca Garcia
Sara Rebollo
Mar Puente
Gerard Carrera

1r Batxillerat A

Houston! Uns esquiadors en perill!

Houston! Uns esquiadors en perill!

Tres amics se’n van de cap de setmana a esquiar als Alps. Aquell cap de setmana ha nevat i hi ha molta neu, aleshores decideixen fer una competició per veure qui és més ràpid. El primer se separa de la resta, i quan està a punt d’arribar a la meta, de sobte desapareix (degut a un desnivell de la muntanya). Tenint en compte que tots porten la mateixa velocitat i que el fregament amb l’aire és negligible.
Calcula:

  1. La força de fregament dels diferents esquiadors amb el terra.
  2. Quina serà l’acceleració del segon i el tercer esquiador?
  3. Si la distància entre el segon i el tercer esquiador és de 8m i triguen 1s en reaccionar, els donarà temps a frenar?

DADES:

M1 : 70 kg                               µ: 0,3 (entre els esquis i la neu)
M2 : 65 kg                                V: 85km/h
M3 : 60 kg                               







Observem el desnivell de la muntanya per el qual ha caigut el primer esquiador i veiem que és de 5m, al final d'aquest desnivell hi ha una molla de constant elàstica K=1000N/m.


  1. Ara calcula el desplaçament de la molla tenint en compte les energíes(cinètica, potencial i elàstica)?


Maria Bas i Clara Izuel
1r de Batxillerat A