Què estudiem? La caiguda lliure del cossos, la força de la gravetat i el fregament de l'aire.
Com ho fem? A partir de la pregunta,
El cossos que pesen més, quan els deixem caure arriben abans a terra?
Començarem fent un helicòpter segons el model:
Fem proves de vol de la nau i observem que hem vist abans un vol similar a la natura:
Sàmara (fruit) de l'aurò blanc
Els primers llançaments dels helicòpters ens demostren que tots cauen per igual al terra.
Afegim uns viatgers 'tipo CLIP' i repetim llançaments amb helicòpters amb diversa càrrega de viatgers. Queda clar que el més carregat aterra primer. Arribada per ordre de càrrega i pes. Com tots esperàvem???
Fins aquí res contraria el 'sentit comú'. Però el Sergio discrepa ' jo he estudiat que haurien d'arribar a la vegada', 'no hauria de deprendre l'ordre d'arribada del pes de l'helicòpter'. Carai! Aquest noi ens vol complicar la vida!
El Manel en funcions de mag s'ha preparat dues esferes de plàstic una plena de cargols i l'altra buida. Tots comprovem la diferència de massa, gairebé mig quilo!
Les deixem caure lliurement!!!
I ATERREN A LA VEGADA!
No som els primers en fer l'experiència. Galileu, a Pisa, se'm va avançar alguns segles!
L'esfera més pesada també presenta una inèrcia major a ser accelerada. La Terra estira amb més força de l'esfera que té més massa, però al tenir més massa l'acceleració que li provoca és la mateixa que a l'esfera lleugera. La famosa g = 9,8 m/s2
Fem diverses proves per convèncer els elements més 'resistents' de la classe. Repetim amb esferes de diversa mida obtenint sempre el mateix resultat.
Pregunta. Però...com és que l'helicòpter més pesat arriba abans a terra? L'acceleració que els hi provoca la Terra és la mateixa
g però l'acceleració negativa deguda al fregament amb l'aire és diferent.
Parlem i acordem que és l'aire i la resistència que ofereix a deixar 'passar' l'helicòpter.
Per acabar amb un vol d'exhibició des de 15m de dos helicòpters amb diferent nombre de viatgers.
Observem que ha partir de certa alçada l'helicòpter deixa d'accelerar-se i cau a velocitat constant.
Per què?
Què hem après?
1. Tots els cossos (també els helicòpters) pateixen la mateixa acceleració gravitatòria (g) que no depèn de la seva massa.
2. Però els helicòpters que pesen més, per l'aerodinàmica de la nau, són menys frenats per l'aire i arriben abans a terra.
Marc teòric
Segons la llei d'atracció gravitatòria de Newton la Terra atrau als cossos amb una força , popularment coneguda com a pes (P), proporcional a la seva massa, P=massa*g (on g = 9,8 m/s2 a la superfície de la Terra).
D'altra banda, segons una de les lleis de Newton, els cossos amb més massa són més difícils d'accelerar, F= massa*acceleració. Aquest principi de la inèrcia és intuitiu, costa molt més accelerar (i frenar) un camió que un cotxe.
Si la força que pateix el nostre 'helicòpter' és la gravitatòria, F=P i massa*g = massa*a.
Per tant, acceleració = g, l'acceleració no depèn de la massa del cos i en caiguda lliure tots caurien amb la mateixa velocitat.
Per què no observem sempre això? Perquè les diferents formes fan que la força de fregament sigui diferent i per tant l'acceleració negativa (que frena el cossos en la caiguda), també.
