En época de lluvias es común que pase un auto, levante agua y moje a los pobres peatones. Hoy analizaremos un poco de la física del arte de mojar al peaton.Los autos van a gran velocidad, pueden levantar el agua, pues su empuje es lo suficientemente violento como para mover la masa de agua. Si tomamos video de estos chorros de agua, podemos ver que hacen una curva, una parábola.
Sabemos que las ecuaciones de la física pueden describir la rapidez inicial del chorro de agua, midiendo el alcance del agua. De tal modo que la descripción es
$ v_0^2 =\frac{X g}{sen 2 \theta}$
Entonces, es muy fácil medir la velocidad con la que sale disparada el agua por la acción de una llanta, solo debes medir el alcance X (puedes usar video o una regla) y el ángulo de disparo (puedes pensar el alcance máximo, cuando el ángulo es de 45 grados).
Cuando hagas tus mediciones te preguntaras, ¿por qué la velocidad es menor a la del carro?. Esto es debido a que el auto sigue su marcha, su energía cinética se disipo un poco, pero no lo suficiente como para detener al auto. Como una aproximación, puedes pensar que el 20% por ciento de la velocidad original del auto es la que contribuye a levantar el agua.
De este modo un chorro de agua que llega los dos metros, le corresponde una velocidad de aproximadamente 2.22 m/s. Luego, la velocidad del auto es 22.2 m/s (aprox. 79.74 km /h).
El número parece razonable, falta hacer el experimento. Ese puede ser un proyecto interesante de dos meses para estudiantes que desean entrar a una carrera de ingeniería o ciencias físicas.
Felices experimentos
Sabemos que las ecuaciones de la física pueden describir la rapidez inicial del chorro de agua, midiendo el alcance del agua. De tal modo que la descripción es
$ v_0^2 =\frac{X g}{sen 2 \theta}$
Entonces, es muy fácil medir la velocidad con la que sale disparada el agua por la acción de una llanta, solo debes medir el alcance X (puedes usar video o una regla) y el ángulo de disparo (puedes pensar el alcance máximo, cuando el ángulo es de 45 grados).
Cuando hagas tus mediciones te preguntaras, ¿por qué la velocidad es menor a la del carro?. Esto es debido a que el auto sigue su marcha, su energía cinética se disipo un poco, pero no lo suficiente como para detener al auto. Como una aproximación, puedes pensar que el 20% por ciento de la velocidad original del auto es la que contribuye a levantar el agua.
De este modo un chorro de agua que llega los dos metros, le corresponde una velocidad de aproximadamente 2.22 m/s. Luego, la velocidad del auto es 22.2 m/s (aprox. 79.74 km /h).
El número parece razonable, falta hacer el experimento. Ese puede ser un proyecto interesante de dos meses para estudiantes que desean entrar a una carrera de ingeniería o ciencias físicas.
Felices experimentos
No hay comentarios.:
Publicar un comentario