Cădere liberă cu video-tracking

Descriere

Sfetcu, Nicolae (2025). ” Cădere liberă cu video-tracking”, în Index Academic, I 2025, DOI: 10.58679/IA82662

PDF: https://www.indexacademic.ro/pdf/cadere-libera-cu-video-tracking/

HTML: https://www.telework.ro/ro/cadere-libera-cu-video-tracking/

Concepte: mișcare uniform accelerată.
Ce faci: lași o bilă să cadă lângă o „riglă-martor”; filmezi la 120/240 fps.
Măsori: fit quadratic y(t) → g.
Extinde: rezistență aer (bilă ușoară vs. grea), metodă cu filtru Kalman (opțional).

Experimentul are ca scop măsurarea accelerației gravitaționale g prin analiza video a mișcării de cădere liberă a unei bile. Se filmează la viteză mare (≥ 120 fps) căderea bilei lângă o riglă de calibrare, apoi se extrage poziția în timp cu ajutorul unui software de video-tracking. Datele obținute se analizează prin potrivirea unei parabole pe traiectorie, din coeficientul a rezultând valoarea lui g.

Metodologia include echipamente minime, calibrarea, măsurarea, regresie quadratică sau derivare numerică, și evaluarea incertitudinii.

Rezultatele permit compararea valorii măsurate cu valoarea tabulară, iar extensiile posibile includ analiza rezistenței aerului, calibrarea avansată a camerei, folosirea filtrului Kalman sau comparații între obiecte de mase și forme diferite.

Experimentul are și o componentă didactică: dezvoltă competențe de măsurare experimentală, analiză de date și evaluare a erorilor, cu aplicații atât la nivel liceal, cât și universitar.

Cuvinte cheie: cădere liberă, video-tracking, experiment, măsurarea accelerației gravitaționale, accelerația gravitațională, fizica