Caída libre y tiro horizontal
Este experimento estudia el tiro horizontal frente a la caída vertical.
Se busca comprobar que el tiempo de caída es el mismo si caen desde la misma altura, independientemente de la velocidad horizontal inicial.
Llegar a esta conclusión es esencial para poder trabajar con los modelos matemáticos tanto del tiro horizontal como del tiro oblícuo.
Este experimento es muy útil tras un debate sobre "cómo caen las masas desde objetos en movimiento" (desde un avión, un coche o en un tranvía)
Enlace al guión de laboratorio.
Material- Una regla de 30 cm- Monedas iguales de diversas masas - Pesas de diferentes masas |
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Suele interesar que las pesas de diferente masa tengan la misma superficie y forma, de manera que estas variables queden eliminadas. |
Comentarios a la preparación del montaje
Es necesario sujetar con un dedo el punto de giro mientras con la otra mano se golpea la regla.
No es necesario que el punto de giro esté centrado, ya que cualquier velocidad inicial es útil para el experimento.
Si se golpea demasiado fuerte la moneda lanzada horizontalmente se pierde de vista o golpea contra algún objeto antes de
llegar al suelo y se invalida el experimento.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Comprobar experimentalmente que el tiempo de caída es independiente de la velocidad horizontal si se cae desde la misma altura
y la velocidad inicial vertical es nula.
- Comprender la independencia del movimiento vertical y el horizontal en caídas libres.
- Comprobar la independencia de la masa en caídas libres con tiro horizontal.
Es frecuente que los alumnos propongan comprobar si al aumentar la altura aparece una diferencia en el tiempo. Y siempre aparece
el preconcepto de las masas mayores cayendo más rápido.
Este experimento va en contra de las ideas de los alumnos, por lo que hay que dedicarle tiempo y deben repetirlo cuantas veces sea necesario
hasta que concluyan que los sonidos del choque contra el suelo de ambas masas es simultáneo en todas las condiciones de mkasa, altura inicial
o velocidad inicial.
Este experimento es muy necesario después de debatir cómo caen los objetos desde un sistema en movimiento horizontal.
En este debate se plantean las diferentes posibles trayectorias de una bomba que cae de un avión volando a una cierta altura o un objeto que cae
de un coche en marcha. Una biena alternativa es discutir cómo se ve desde dentro o desde fuera de un tranvía un objeto que se deje caer en su interior
verticalmente, sin velocidad inicial.
Las opiniones de los alumnos antes del debate se suelen ajustar a lo que se muestra en la siguiente imagen:
 Propuesta de posibles trayectorias de caída |
 Opiniones sobre la trayectoria de caída |
 Posición inicial |
 Dirección del golpe |
