Práctica 5

UN PASEO POR EL COLE



Trabajo realizado por Beatriz Valdés, 09/01/09. El lugar de la práctica ha sido el patio del colegio Base.

-Con esta práctica empezamos a ver física (anteriormente sólo habíamos visto las disoluciones) en el laboratorio. Tiene como objetivo aprender a distinguir las magnitudes "trayectoria, desplazamiento, posición y distancia". Para ello, sabemos que todas estas magnitudes se miden en metros en el SI, sin embargo, cómo en el momento de la experimentación carecíamos de un metro, las magnitudes han sido medidas en pasos (lo que explica que las medidas obtenidas sean tan diferentes entre unas personas y otras, ya que los pasos son una medida muy subjetiva). Otro objetivo de la práctica es introducir el sistema cartesiano de coordenadas y los vectores.
El experimento ha sido tan sencillo como medir estas diferentes magnitudes en un campo de futbol.

- Este trabajo busca que, mediante el método ciéntifico, pudiesemos observar la diferencia entre las magnitudes nombradas anteriormente. Ya que como decimos siempre, una imagen vale más que mil palabras, por lo que si lo entendemos y nos acordamos de los procedimientos que hemos seguido, es mucho más fácil de recordar lo aprendido. Antes de salir al patio, vimos una presentación que explicaba de forma teórica, y dando algunos ejemplos, la definición de distancia, trayectoria...Me he dado cuenta de que, yo por lo menos, no tenía muy claro cada magnitud. Lo sabía muy por encima, no sabía diferenciar una de otra, no sabía poner ejemplos de algunas...Al ver la presentación, esos conceptos se me aclararon pero salieron otros nuevos como paralaje, relatividad y sistemas de referencia que más tarde explicaré. En clase realizamos un juego para entender mejor la paralaje. Se trataba de ponernos todos en la pared del fondo y tapar con el dedo pulgar y con un ojo cerrado un objeto situado delante de nosotros. Cuando cambiabamos de ojo, el pulgar ya no tapaba el objeto! Si lo hacíamos repetidas veces, daba la sensación de que el pulgar se desplazaba de un lado a otro.

-Instrumentos usados:



Piernas Papel y bolígrafo



-Trabajo experimental

Primero nos pusimos de acuerdo para situar un sistema de referencia común que correspondía con el centro del círculo amarillo que hay en medio del polideportivo (he realizado un dibujo del patio para que quede más claro)



Luego hemos realizado una trayectoria cerrada a traves de un circuito previamente señalado. Hemos salido desde el punto A y llegado al punto B, desde B hasta C, de C a D, de D a E y por último de E a A, con lo que el desplazamiento total fue nulo. Pero el camino que teníamos que seguir no era la línea recta, que corresponde al camino más corto y al vector desplazamiento que une AB, BC... sino teníamos que andar por un recorrido diferente.
En el dibujo, los vectores azules son los vectores desplazamiento y los rosas marcan la trayectoria seguida.
Los datos que yo he recogido son los siguientes:
AB=14 pasos
BC=37 pasos
CD=58 pasos
DE=28 pasos
EA=2 pasos
Desde B hasta la esquina del campo(P)=31 pasos
Desde P hasta C=24 pasos
Desde D hasta la otra esquina del campo(W)=24 pasos
Desde W hasta E= 31 pasos
Desde E hasta A bordeando el círculo=9 pasos

Si hacemos cálculos, se comprueba que los resultados que yo he obtenido no son muy fiables. Por ejemplo, CD=58 pasos y BP=31 pasos. Teniendo en cuenta que B se sitúa en el medio de CD pero en el lado contrario, supuestamente el resultado tendría que haber sido CD=62. No es un problema muy importante, los instrumentos de medida utilizados (pasos) son los más tradicionales que hay, pero también los que tenemos más a mano (en este caso, más a pie)
Una vez obtenidos los datos necesarios, he calculado numericamente las cuatro magnitudes:

-Trayectoria= AB+BP+PC+CD+DW+WE+EA (bordeando el círculo)=14+31+24+58+24+31+9=191 pasos!

-Desplazamiento: Es un vector. Hay dos tipos de desplazamiento, el total y el parcial:
*El total es el resultado de la operación posición final-posición inicial= A-A= 0 DESPLAZAMIENTO NULO!
*El parcial es variable, depende de los dos puntos que escojas. Es el vector que une los dos puntos escogidos:
AB=14 pasos
BC=37 pasos
CD=58 pasos
DE=28 pasos
EA=2 pasos

-Posición: Varía segun el punto que escojamos. Si tomamos el campo de futbol como un plano donde el punto A es la coordenada en el origen y cada paso es una unidad en el eje de las x o en el de las y, hallar la posición es muy sencillo. Estamos utilizando el sistema cartesiano de coordenadas.
La posición del punto A es como hemos dicho antes (0,0)
La posición de B es (0,14)
La posición de C es (-31,-12)
La de D es (31,-12)
Y por último, la posición de E es (0,-2)

-Distancia: Depende también de que dos puntos escojamos. La distancia coincide con el vector desplazamiento, sólo que la distancia es el valor numérico y el vector es su representación gráfica.

Esa es una parte del trabajo que realizamos en esa clase, la otra parte trataba de utilizar las coordenadas, vectores...dentro de clase. Para ello tomamos que la clase en sí es un plano donde cada sitio es una unidad en las x o y. El sistema de referencia que en este caso sería la coordenada (0,0) variaba, dependía de la persona que tomasemos como el punto (0,0).

-Conclusiones
Los objetivos que se habían propuesto al principio de la práctica se han cumplido: ya distinguimos estas magnitudes (que son necesarias para las cosas más básicas de la física), hemos recordado cómo funciona el sistema cartesiano de coordenadas (lo habíamos aprendido en matemáticas para la representación de todo tipo de funciones)...
He llegado a la conclusión de que la física es mucho más fácil de encontrar en la vida real; si nos fijamos casi todo a nuestro alrededor es física: desde el movimiento, hasta los cambios de estado, la elasticidad...Por lo tanto, los experimentos se pueden realizar con utensilios mucho más corrientes como en este caso: piernas y un campo de futbol.

Bibliografía

Para realizar este trabajo he consultado el libro de física que utilizamos en el colegio, los apuntes de la presentación que Juan Andrés hizo en clase y también unas páginas de internet como la wikipedia para ver más ejemplos de desplazamientos, sistemas de referencia...

-Cuestiones

1) Sistema de referencia: Coordenadas que se requieren para poder situar un cuerpo en el espacio y por lo tanto poder medir su movimiento. El sistema de referencia es variable y dependiendo de cual sea, el desplazamiento, la trayectoria es diferente. Es importante que la gente conozca los sistemas de referencia que se suelen utilizar ya que por ejemplo cuando nos hacemos la pregunta de si es el sol gira alrededor de la tierra, si el sistema de referencia es la tierra, nos da la impresión de que es cierto pero si es sistema de referencia es el sol, es la tierra lo que gira, lo que corresponde con la realidad.
Trayectoria: Conjunto de todas las posiciones por las que pasa un cuerpo en movimiento.
Desplazamiento: El movimiento neto. Se mide con el vector desplazamiento que es la flecha que une la posición final con la posición inicial.
Posición: Punto en el espacio físico gracias al cual es posible conocer donde se encuentra geométricamente un objeto. Se suele representar por coordenadas, tal como hemos visto en el experimento.
Distancia: Magnitud escalar que mide la relación de lejanía entre dos cuerpos.

2) El gráfico está en la parte de trabajo experimental.

3) Esta pregunta no está contestada en forma de tabla, pero se puede ver en el trabajo experimental. El desplazamiento no coincide con la distancia recorrida en cada caso, ya que la distancia recorrida refleja la trayectoria y en el gráfico se aprecia que ésta y el desplazamiento van por sitios muy diferentes. Hay un caso en el que la trayectoria si coincide con el desplazamiento y por lo tanto la distancia recorrida=desplazamiento, y se da cuando la trayectoria es la línea recta que une ambos puntos, es decir desde el punto A hasta el punto B.

4) Los nuevos conceptos utilizados en clase han sido paralaje y relatividad. Las definiciones escritas son con mis propias palabras.
-La paralaje es el fenómeno mediante el cual un objeto parece que varía su posición dependiendo del sistema de referencia que hayamos escogido, es decir, dependiendo del ángulo que haya entre el observador y el objeto observado.


Dos observadores, situados en A y en B, ven a O en posiciones distintas respecto al fondo, debido a la paralaje.

-La relatividad (hay que tener en cuenta que aquí estoy hablando de la teoría de Galileo y no de la de Einstein, creada muchos años después).
‘Dos sistemas de referencia en movimiento relativo de traslación rectilínea uniforme son equivalentes desde el punto de vista mecánico; es decir, los experimentos mecánicos se desarrollan de igual manera en ambos, y las leyes de la mecánica son las mismas.’
Uno de los ejemplos puestos por Galileo era el de un observador situado en un barco que navega sobre un río y otro observador fijo que esta en la orilla. Ambos interpretan de la misma manera la caida de un cuerpo, hacia el suelo claramente, en su propio sistema. Que como ya se sabe, el movimiento que tiene ese cuerpo es vertical uniformemente acelerado.




Video que explica un poco la relatividad