ES/44 L’home i la gravetat.

 

Un experiment que sorprèn –encara actualment- a molta gent és el de deixar caure dos objectes de pes diferent i poder observar que tots dos arriben a terra al mateix temps.

L’ésser humà sempre ha estat subjecte a la gravetat. Però han passat molts anys sense tenir consciència d’aquest fet. De fet, encara ara, molta gent no sap explicar per què pesa, per què cau, per què es mou... Persones que parlen dels últims avanços de la tècnica com els coets a l’espai, la informàtica, la robòtica, etc. com quasi entesos en aquestes matèries, però que ignoren –de forma raonada- el fet més elemental de la mecànica: la gravetat dels cossos.

Existeixen moltes coses de les quals només podem intuir la seva existència arran dels seus efectes, sense poder-ne explicar la causa. La força de la gravetat és una d’elles.

El primer d’experimentar –de forma científica: provocant un fenomen i mesurant els efectes- amb la gravetat va ser Galilei.

El raonament de Galilei era:

 

a)               Perquè un cos es mogui o modifiqui la seva velocitat cal una acció sobre el cos.

Sense cap acció sobre ell, la velocitat serà uniforme.

b)               Si un cos es mou i està subjecte a una acció, el seu moviment no serà uniforme. Amb acció sobre seu, la velocitat augmentarà amb el temps.

c)               Si un cos es deixa a certa altura cau en direcció a terra.

Cal admetre que existeix una acció que és la causa d’aquest moviment: es coneix per gravetat de la matèria.

d)               Un cos abandonat a certa altura tindrà un moviment uniformement accelerat amb el transcurs del temps.

e)               Els instruments de Galilei en aquest experiment varen ser el pam com unitat de mesura de longitud i els batecs del cor com a unitat de mesura del temps. Són instruments econòmics i a l’abast de tothom, però no tothom és Galilei...

f)               Deixant caure una pedra  va mesurar la distància recorreguda a cada unitat de temps: pams per batecs. Traduint-ho a metres per segon:

 

Distància:        0          4.9       19.6     44.1     78.5     122.6   176.6               metres

Temps:            0          1          2          3          4          5          6                      segons

 

g)               Considerant el primer temps, la distància és de 4.9 metres.

Considerant que la velocitat inicial era de 0 m/s, quina era la velocitat al final del 1er segon?

 

Velocitat màxima = velocitat mitja x 2 = 4.9 m/s x 2 = 9.8 m/s

 

            Si denominem (a) per acceleració i (v) per velocitat:

 

1 s.:      a=        (4.9 m x 2) / 1² = 9.8 m/s²     v= 9.8 x 1 = 9.8 m/s

3 s.:     a=        (44.1 m x 2)/ 33  = 9.8 m/s²    v= 9.8 x 3 = 29.4 m/s

6 s.:     a=        (176.6 mx2)/ 66 = 9.8 m/s²     v= 9.8 x 6 = 58.8 m/s

 

Es pot observar:

a= constant     v= a x t                        d= (v x t)/2

L’equació general serà:                       d= (v x t)/2 = (a/2) x t²