Actividad 5: Elaborar instrumentos de medición de la rapidez del viento. Medir los metros recorridos por una persona.

En equipos de trabajo los alumnos elaboran instrumentos para medir la rapidez y velocidad del viento. Toman las lecturas de los datos y grafican.

Medición de la rapidez del viento

Fabricación de un instrumento para medir la rapidez del viento. Se puede construir, pegando el extremo de un hilo de unos 15 cm. de largo, al centro de un transportador y el otro extremo a una pelota de ping-pong como se muestra en la figura. Si el borde recto del transportador se coloca en forma horizontal la inclinación del hilo estará relacionada con la rapidez del viento. El viento al chocar con la bola de ping pong ejerce una acción sobre ella, produciendo una desviación de acuerdo a la velocidad que lleva. A mayor velocidad del viento, mayor es la acción sobre la bola y por consiguiente es mayor el ángulo de inclinación del hilo con respecto a la vertical.

En la tabla adjunta se indican los valores de la rapidez del viento de acuerdo al ángulo de inclinación.

Angulo
Kilómetros por hora
Angulo
Kilómetros por hora
90
0
50
28-30
85
85-11
45
31-33
80
12-14
40
34-36
75
15-17
35
37-39
70
18-20
30
40-43
65
21-23
25
44-48
60
24-25
20
49-54
55
26-27

Después de construir este instrumento los alumnos realizan diversas mediciones anotando los resultados en la siguiente tabla, se calcula la rapidez de cada medición, se calcula la rapidez media del total de mediciones.

Este instrumento sirve para medir la rapidez del viento proporcionando los datos del ángulo de inclinación y transformándolo con la tabla en kilómetros por hora. De manera práctica representamos la forma como se miden y calculan la intensidad de los vientos, para tener idea de la medición que realizan los meteorólogos monitoreando la intensidad de los huracanes en la vida cotidiana.
Por ejemplo los rangos de la Escala Saffir-Simpson son los siguientes:

Categoria
Rango de Velocidad de los vientos (Kilómetros por hora)
1
119-153
2
154-177
3
178-209
4
210-250
5
mayor que 250

En equipos de trabajo los alumnos se organizan para realizar los siguientes recorridos, anota los datos en sus libretas y calculan los resultados.

Se requiere:
  • Regla de madera de un metro de longitud o flexometro
  • Gises o marcador
  • Cronometro o reloj.

1.- Una alumno camina del punto A al punto B con una rapidez constante de 5.00 m/s a lo largo de una línea recta, después regresa a lo largo de la línea de B a A con una rapidez constante de 4.00 m/s; si la distancia entre A y B es de 500 metros. ¿Qué tiempo tarda en cada recorrido? ¿Cuál es su rapidez media considerando la ida y el regreso?


Medición
DISTANCIA
TIEMPO
RAPIDEZ
Número
Unidad
Número
Unidad
Número
Unidad
Primera
           
Segunda
           
Tercera
           
Cuarta
           
Etc
           

2.- Una alumno caminó 3 m al Norte y después recorrió 5 m al Este. Como se muestra en la gráfica ¿Cuál fue su desplazamiento?

3.- Un alumno camina desde A hasta B, retrocede hasta C y retrocede de nuevo para alcanzar el punto D, como muestra en el gráfico siguiente. Calcula su rapidez media y su velocidad media, la rapidez instantánea en un instante determinado.

4.-Se presenta la siguiente tabla con los datos correspondientes a los metros y segundos de la medición en diferentes instantes de la posición de una bola de billar sobre una superficie de hielo.

Billar

X (m)

0

0.23

0.46

0.69

0.92

1.15

t (s)

0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

Encuentra la rapidez media de la bola:
  • En el primer segundo transcurrido
  • A los 5.0 s transcurridos
  • ¿Qué tipo de movimiento es?

5.- Encuentre la velocidad promedio de un móvil que durante su recorrido hacia el Norte tuvo las siguientes velocidades:
  • V1= 18.5 m/s
  • V2 = 22 m/s 
  • V3 = 20.3 m/s 
  • V4 = 21.5 m/s

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