«Ελεύθερη» πτώση σωμάτων. Υπολογισμός αντίστασης αέρα.

PDF
Published: Mar 14, 2019
DOI: https://doi.org/10.12681/osj.19580
Αναστασία Λύρη
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Άγγελος Κονταρίνης
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Ιωάννα Νικολακοπούλου
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Κωνσταντίνος Συλάιδος
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Ελευθερία Μηχανετζή
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Πηνελόπη Μυλωνά
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Μάξιμος Στόλλας
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Ιωάννης Χιωτέλλης
Πειραματικό Λύκειο Πανεπιστημίου Πατρών
Abstract
Σύμφωνα με τη θεωρία της ελεύθερης πτώσης όλα τα σώματα που αφήνονται ελεύθερα υπό την επίδραση μόνο του βάρους τους να πέσουν από το ίδιο ύψος φτάνουν στο έδαφος ταυτόχρονα. Ωστόσο, όπως γνωρίζουμε αυτό δε συμβαίνει στην πραγματικότητα, καθώς η παρουσία του αέρα μέσω της αντίστασης που προβάλλει δεν επιτρέπει τα σώματα να εκτελέσουν ελεύθερη πτώση. Με τη βοήθεια της εφαρμογής Video Physics για Ιpad πραγματοποιήσαμε σειρά μετρήσεων σωμάτων που αφέθηκαν να εκτελέσουν πτώση. Από το δεύτερο όροφο του σχολείου μας αφήσαμε να εκτελέσουν πτώση μπάλες διαφόρων μεγεθών και βαρών. Επιλέξαμε αθλητικές μπάλες ποδοσφαίρου, καλαθοσφαίρισης, αντισφαίρισης και επιτραπέζιας αντισφαίρισης, ώστε να είναι εμπειρικά αντιληπτό το μέγεθος και το βάρος τους. Με τη βοήθεια του tracker που υποστηρίζει η εφαρμογή Video Physics καταγράψαμε τις τροχιές των σωμάτων που εκτελούσαν πτώση και στη συνέχεια σχεδιάσαμε τις γραφικές παραστάσεις μετατόπισης – χρόνου και ταχύτητας – χρόνου στον κατακόρυφο άξονα. Στη συνέχεια με την εφαρμογή Graphical προσομοιάσαμε τα πειραματικά δεδομένα με σκοπό να βρούμε τη βέλτιστη καμπύλη που τα προσεγγίζει ικανοποιητικότερα. Από τις μετρήσεις και την προσομοίωση καταλήξαμε σε συμπεράσματα σχετικά με την αντίσταση του αέρα στα υπό μελέτη σώματα. Το μπαλάκι του πινγκ πονγκ φαίνεται να εμφανίζει τη μεγαλύτερη αντίσταση αέρα, ενώ η μπάλα του ποδοσφαίρου και της καλαθοσφαίρισης εμφανίζουν παραπλήσιες αντιστάσεις αέρα. Η εφαρμογή Video Physics παρέχει τόσο το Video της κίνησης, όσο και τις γραφικές παραστάσεις των μετατοπίσεων και των ταχυτήτων σε σχέση με το χρόνο στους άξονες x και y..
Article Details
  • Section
  • Greece

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution licence that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g. post it to a repository), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

Authors are permitted and encouraged to post their work online prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).

Downloads
Download data is not yet available.
References
Asimov, I. (1972). Asimov's biographical encyclopedia of science and technology; the lives and achievements of 1195 great scientists from ancient times to the present, chronologically arranged.
Ball, P. (2005) "Science history: Setting the record straight". The Hindu.
Dijksterhuis, E. J. (Ed.). (1955). the Principal Works of Simon Stevin: Vol. 1-3 (i 4 Bd). CV Swets & Zeitlinger.
Drake, S. (1978). Galileo at work: his scientific biography. Courier Corporation.
Drake, Stillman (2003) Galileo at work: his scientific biography (Facsim. ed.). Mineola (N.Y.): Dover publications. Galilei, G. Galileo Galilei Explained.
Groleau, R. (2002) "Galileo's Battle for the Heavens".
Sharratt, M. T., & Sharratt, J. K. (1994). Potential health benefits of active living for persons with chronic conditions. Champaign: Human Kinetics, 39-45.
Van Helden, A., & Burr, E. (1995). The Galileo Project. Department of History, Rice University, 2001.
Most read articles by the same author(s)