dilluns, 30 de novembre de 2015

Houston, míssil a les 12!


Cal conisderar tot el problema en 2D.


Un avió d’Unicef  Airbus 319 amb una massa de 70000 kg transporta 30000kg de subsistències i recursos a un camp de refugiats. L’avió s’enlaira al arribar a la seva velocitat límit de 780 km/h 
accelerant a 10 m/s2

05-05-2015Nepal_Aid.jpg








  1. Quina és la constant de fregament amb l’aire, si té una velocitat límit de 780 km/h?



    b.  Quina és la longitud de la pista si quan l’avió s’enlaira al haver assolit la velocitat límit, només queden 20 m de pista? (tenint en compte que l’acceleració és constant i de 10 ms-2).
L’avió sempre s’enlaira en el punt A on ha assolit la velocitat límit. Si en el moment d’enlairar-se el morro passa per aquest punt A, i la cua triga 0,21 segons més a passar pel mateix punt, calcula la llargària de l’avió.



  c.  L’avió puja amb una inclinació de 45º amb la mateixa velocitat que ha enlairat, 780 km/h, durant 10.38π  segons. A quina alçada arriba l’avió(arrodoneix als milers)? Tingues en compte que l’alçada és on està el morro de l’avió.



  d.  El primer avió enemic, de 34300 N de pes, està 1,25 km cap a la dreta de la posició final de l’avió unicef, i puja amb una força resultant constant de 78380,63355N, fins arribar a 1275,674786 km/h. Llavors dispara un míssil  de 100kg aplicant-li una força de 218166,1565 N durant 0,2 s. El míssil és llançat cap amunt a l’esquerra, dirigint-se al mateix punt d’alçada que el del seu llançament quan es creua en el mateix punt de l’eix d’abscisses que l’avió unicef. El temps que triga és π/2 vegades el que trigaria si anés en línia recta horitzontal i sense fregament. Sabent la llargada de l’avió francès, en quin punt el toca? I amb quin impuls?



   e. El segon avió enemic està de patrulla a 5350 m d’alçada, a velocitat 0, i a 1473,437115m de distància a l’esquerra de l’inici de la pista. Al ser informat de la presència de l’avió unicef, que coincideix amb l’instant en que aquest s’enlaira, baixa 392m aprofitant la força de 83300 N del seu pes. Porta un míssil 21,25 vegades amb menys massa que la massa total, que dispara en línia recta horitzontal cap a l’avió unicef, amb una força de 220000 N durant 1s. Si el míssil varia la seva forma cada segon de manera que la seva velocitat disminueix 15 m/s cada segon, i funciona de tal forma que va sempre en direcció horitzontal (neutralitza la gravetat amb un altre sistema), en quin punt de l’avió unicef impactarà? I amb quin impuls?



f. Si els impactes tinguessin la mateixa influència en tot l’avió (impuls aplicat sobre la massa sencera, sense tenir en compte posició on es rep l’impacte), i aquest ha deixat caure la meitat de les subsistències: amb quina velocitat i cap a quin costat anirà?



g. Un dron de gravació d’una televisió equipat amb un radar de so es troba a 25 km del lloc on ha tingut lloc l’impacte del mísil contra l’avió. Si al captar la llum despresa de l’impacte es comença a moure cap al lloc del succés amb una acceleració de 0,5 m/s2  fins a assolir una velocitat constant de 10 m/s, a quina distància del lloc de l’impacte es trobarà en el moment de captar el so? (Tenint en compte la velocitat de la llum i per tant que capta la llum despresa en el mateix moment de l’impacte). (última pregunta)


Alex Ye Dai
Miquel Escobar
Victor Vilaseca
Jacobo Galofre

4 comentaris:

  1. Aquí trobareu les solucions:
    https://docs.google.com/a/fje.edu/document/d/1I9_NH8pn4fVWXkAoqs8Igu3-CX3cCHPuxciWp1sWHLE/edit?usp=sharing

    ResponElimina
  2. Aquí trobareu les solucions:
    https://docs.google.com/a/fje.edu/document/d/1I9_NH8pn4fVWXkAoqs8Igu3-CX3cCHPuxciWp1sWHLE/edit?usp=sharing

    ResponElimina
  3. Comentari sobre el problema:

    Es suposa que només hem treballat Dinàmica i Cinemàtica d'una dimensió però vosaltres indiqueu que considerem tot el problema amb dos dimensions
    a) Si considereu que l'acceleració de la gravetat és 10m/s2 s'hauria d'indicar.
    b) Correcte i molt original ja que té un punt de complexitat que et fa pensar i no només s'han d'aplicar fòrmules.
    c) Creiem que no calen plans inclinats/trigonometria ja que aplicat a la Física no ho hem fet. Tampoc trobem necessari el fet que els segons hagin de ser 10,38 pi.
    d) Aquest apartat és molt confús (l'impuls és senzill però l'altre tros no). Tampoc ajuda que les dades tinguin tants decimals. No s'enten que s'està demanant i creiem que hi ha dades innecessàries.
    e) Aquest problema també és confús, un altre cop per la gran quantitat innecessària de decimals i per l'ús de pronoms febles que no s'enten a quin previ nom substitueixen.
    f) Correcte i original.
    g) Si és necessari utilitzar la velocitat del so i la velocitat de la llum s'haurien de indicar amb l'enunciat.

    Trobem que el problema podria estar millor. La idea no està gens malament però creiem que heu intentat fer-lo massa difícil i ha resultat poc entenedor. A més a més és un problema molt llarg i amb moltes dades i al final acaba sent massa confús. Tot i així la idea inicial era molt bona i es nota que enteneu del tema.

    ResponElimina
    Respostes
    1. Benvolguts membres del grup corrector:

      vista la vostra valoració sobre el nostre problema i la evident desaprovació en alguns dels seus apartats, hem decidit respondre-us per resoldre els dubtes que heu generat, en molts casos, innecessàriament però involuntàriament i per animar-vos a tornar a provar d’entendre el problema en la seva totalitat.

      En primera instància, en resposta a la vostra primera disconformitat, considerem necessari constatar que en cap moment és demanat cap tipus de coneixement no treballat a classe: en quant a la menció que és feta a l’impossibilitat per part vostra de l’ús del 2D, hem d’informar-vos de que mai és requerit cap tipus de coneixement sobre la física en 2D, sinó que només vam decidir donar el consell de que plantejéssiu el problema i els seus moviments com a 2D (per exemple, si haguéssiu considerat que l’avió pujava cap a la direcció contrària del vostre sistema de referència, no s’hauria mogut ni un centímetre cap a qualsevol dels costats, el que us hauria fet el problema impossible), i no que els solucionéssiu com a 2D.
      Seguint per la següent queixa, en aquest cas, sobre l’ús de trigonometria, aplicant el vostre propi raonament podríem també dir que no podem resoldre cap problema de física ja que sumar, restar o les operacions amb vectors ho hem après a les classes de matemàtiques i no a física i, per tant, no es podrien utilitzar. Quan parleu del pla inclinat, però, no podem entendre en quina part del problema podria ni ser plantejat.
      Destaqueu també les ambigüitats en l’ús de pronoms febles: hem de reconèixer que no entenem a quin/s pronom/s en concret feu referència i us invitem a que ens el/s especifiqueu: per altra banda, hem detectat un possible problema en la confusió de pronoms per part vostra, que podria ser la causa del fet que no entengueu l’enunciat, i que és mostrat evident al ser la vostra primera paraula del comentari un pronom escrit de forma incorrecta. Tot i així, us donem la raó quan dieu que és díficil d’entendre, ja que és requerit un cert nivell de comprensió física i lectora que molt probablement haguem subestimat a l’hora d’explicar la qüestió.
      Quan parleu de la confusió que comporta la quantitat de decimals en les dades dels apartats d i e, hem de dir que nosaltres vam creure convenient l’exactitud de les dades per obtenir així resultats exactes, els quals sí que s’han d’utilitzar, en alguns casos, més d’una vegada, i fer més comòde el procés de resolució del problema: tot això ho vam fer, però, donant per suposat que el procediment de qui volgués solucionar el problema seria el correcte i per tant la quantitat de decimals en les dades es faria comprensible per a les persones en qüestió.
      També citeu que és necessari donar les dades de les constants mundials i internacionalment conegudes i reconegudes, com són la velocitat del so, de la llum i la gravetat: les vam donar per suposades, degut a les quantioses vegades que han hagut de ser utilitzades i, de fet, estem absolutament convençuts de que bé les coneixeu i de que el més probable fos que la seva no aparició en l’enunciat fes dubtar si utilitzar-les o no, i no del seu valor, el que nosaltres considerariem com a error de qui l’intenta solucionar i no pas de qui en fa l’enunciat. Tot i així, teniu tota la raó al demanar l’aparició d’aquestes dades i reconeixem el nostre error/oblit.

      Finalment, quan afirmeu que el problema és massa díficil, us animem a que reviseu els vostres procediments a partir d’aquest text que esperem que hagi estat clarificatiu i proveu de resoldre el problema, del qual la primera impressió pot ser molt intimidatòria però que, en el fons, és molt més senzill del que sembla.

      Atentament,
      Victor, Alex, Jacobo i Miquel, de la classe C.

      Elimina