Ballistics
This week, the 7th graders learned about Newton’s first law of motion: that an object at rest stays at rest and an object in motion stays in motion unless acted on by an outside force. This means that if you throw a ball on earth, the force of gravity will change its motion and pull it back down to earth. But if you throw a ball in space, it will just keep going forever, or at least until it crashes into an asteroid or falls into a black hole!
We also learned that velocity, which is displacement divided by time,can be broken down into horizontal and vertical components. Here on Earth, a ball that is launched into the air has an initial, or starting, velocity that stays the same throughout its whole flight because there are no horizontal forces to change it. The vertical velocity, on the other hand, is changed by the force of gravity which pulls the ball back down to earth.
Today’s challenge was figuring out how to launch a projectile so that it has the greatest range, or horizontal displacement. If Tom Brady needed to get the ball to the other end of the field in one play, at what angle would he throw it to get the maximum distance? The students figured this out by launching various objects from a cannon at different angels and recording the range! Don’t worry, it was just a computer program! They quickly realized that a 45 degree launch angle gave the greatest range, or the greatest time in the air without sacrificing horizontal velocity.
Ask your student what happens to the range if you elevate the cannon!
Balística
En la clase de hoy aprendimos sobre la primera ley del movimiento de Newton, la cual dice que un objeto en reposo permanece en reposo y que un objeto en movimiento permanece en movimiento, a menos que actúe sobre él una fuerza externa. Esto significa que cuando uno lanza balón en la tierra, la fuerza de gravedad cambiará su movimiento y la regresará a la Tierra. En cambio, si lanzas un balón en el espacio, éste seguirá moviéndose por siempre, o hasta que choque con un asteroide o caiga en un hoyo negro.
También aprendimos que la velocidad, la cual se define como el desplazamiento dividido por el tiempo, posee tamaño y dirección y que además se puede dividir en componentes verticales y horizontales. Aquí en la Tierra, cuando un balón se lanza hacia el aire, tiene una velocidad de inicio, la cual se mantiene igual a través del recorrido porque no hay fuerzas horizontales que la cambien. La velocidad vertical, no obstante, es modificada por la fuerza de gravedad, la cual la atrae vuelta a la tierra.
Finalmente, utilizamos un lanza proyectiles para probar el efecto que tiene el ángulo de lanzamiento sobre el rango del proyectil. Pregúntele a su hijo o hija cual es el ángulo que hace que un proyectil aterrice lo más lejos posible.
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