Enrera
Mòdul 1
Simulacions amb l'Interactive Physics
  Pràctica
1
2
3
4
5
   
Exercicis
Exercicis
 
 
Tir parabòlic
   
Pràctica

En aquesta pràctica aprendreu a fer una simulació senzilla, un tir parabòlic. Durant el desenvolupament de la pràctica creareu cossos, cercles i rectangles, aprendreu a donar-los velocitat, a ancorar-los i a modificar les seves propietats físiques, com la massa del cos, la velocitat, l'angle de llançament, la situació en l'espai de treball, etc.

   
  Preparació de l'espai de treball
 

 

 

Per començar a fer una simulació, el primer que cal fer és preparar l'espai de treball de manera que la col·locació dels cossos ens resulti com més senzilla millor. Obriu l'Interactive Physic, seleccioneu l'opció del menú Vista | Espacio de trabajo i activeu les caselles que s'observen en la figura.

Podeu desactivar i tornar a activar alguna de les caselles i observar què fan en l'espai de treball.


És interessant observar que les coordenades corresponen a les del ratolí. Si moveu el ratolí per l'espai de treball, observareu com van canviant. En la figura del costat, el ratolí està en la posició x= -2.00 m ; y=-7.00 m.

 

 

La segona cosa que fareu serà posar les unitats adequades per a la simulació que es vol fer. Seleccioneu l'opció del menú Vista | Números y unidades. En aquest panell es poden modificar el sistema d'unitats de l'espai de treball. Nosaltres posarem el sistema internacional en graus per fer la nostra simulació. També en l'opció Números seleccionarem l'opció Punto Fijo i amb dos dígits, això vol dir que utilitzarem la notació normal i amb dos decimals. L'opció Punto flotante correspon a la notació científica. Podeu canviar entre les dues opcions i observar l'aspecte de la pantalla:


L' Interactive Physics és un programa que simula mons reals. Normalment en l'opció per defecte està activada la gravetat corresponent a la superfície de la Terra (9,8 m/s2); ara bé, cal comprovar-ho. Seleccioneu l'opció del menú Mundo | Gravedad i activeu l'opció Vertical, tal com es veu a la figura.

   
  Dibuix de cossos en l'espai de treball. Situar el terra i la paret
   
 

Primer guardareu la simulació. Creeu primer en el vostre disc dur una carpeta amb el nom IP. Després, en el menú Archivo|Guardar como, busqueu la carpeta IP i guardeu el fitxer amb el nom m1p2.ip.

Ara ja podeu començar a fer la simulació. Primer de tot, amb les barres de desplaçament, situeu l'origen del sistema de coordenades a la cantonada de sota i a l'esquerra. Dibuixeu el terra i situeu-lo amb origen en el punt (0,0 metres). Per fer-ho, cal fer clic sobre la icona rectangle que hi ha a la barra d'eines; després, a l'espai de treball arrossegueu el ratolí mantenint premut el botó esquerre fins a assolir la mida adequada del rectangle. La grandària serà la que ocupa tota l'amplada de l'espai de treball. De totes maneres, podeu canviar la mida i la disposició una vegada dibuixat, de dues maneres:

  • Si us situeu a sobre del rectangle i arrossegueu el ratolí, podreu desplaçar-lo a qualsevol posició. Si amb el rectangle seleccionat us situeu amb el ratolí en una de les cantonades i l'arrossegueu, modificareu la mida del rectangle.
  • L'altra manera és introduir les coordenades a la barra de coordenades. Us proposem que estigui situat com a la figura. Les coordenades del centre de masses de l'objecte són
    x
    = 6,84 m, y = -0,41 m. L'altura del rectangle és 0,33 m, l'amplada 15 m i l'angle respecte a la vertical és 0.

Si ja teniu dibuixat el rectangle, arranqueu la simulació. Què passa? Que cau, ja que és un cos en un espai amb gravetat. Per evitar-ho, cal ancorar-lo a l'espai de treball. Seleccioneu l'àncora que hi ha en la barra d'eines i feu clic amb el ratolí sobre el centre de masses o sobre qualsevol altra posició; ara ja queda ancorat. Torneu a arrancar la simulació i veureu que no cau.
Ara dibuixareu una paret encaixada perfectament a la cantonada esquerra del terra. Primer activareu l'opció Vista | Encaje del objeto que es troba en el menú; d'aquesta manera els objectes quedaran encaixats perfectament.

Seleccioneu la icona rectangle; en passar el ratolí per sobre de les cantonades del terra, observareu que apareix una creu com a la figura, l'encaixament dels objectes es troba activat i els dibuixos s'acoblen automàticament (no vol dir que estiguin units). Dibuixeu un rectangle vertical acoblat al terra que farà de paret, amb les coordenades següents:

Ancoreu la paret.

   
  Situar una pilota, donar-li velocitat i angle de tir
   
 

Dibuixareu una rodona seleccionant la icona cercle dins de la barra d'eines. Situeu-vos després de seleccionar-lo a la cantonada paret-terra i dibuixeu una rodona que farà de pilota, amb les dimensions següents:

Per donar velocitat a la pilota, hi ha dues maneres: una de gràfica i una de numèrica. La primera és més visual, més senzilla i menys precisa que la segona. Començareu amb la gràfica. Assenyaleu amb el ratolí el centre de masses de la rodona, arrossegueu el ratolí, apareix un vector velocitat, que el podem modificar en mòdul, direcció i sentit, només cal arrossegar amb el ratolí l'extrem del vector.

Ara que ja teniu dibuixat el vector, el modificareu amb l'opció numèrica. Feu doble clic sobre la rodona. Apareixen les propietats del cos.
Poseu les propietats que apareixen a la figura. L'angle Ø = 45º no té cap efecte sobre l'angle de llançament, únicament vol dir que està girat el radi del cercle respecte a l'horitzonal. Ara bé, ens pot servir per situar el vector velocitat en la mateixa direcció que aquest radi i així conèixer directament l'angle de tir. Tanqueu les propietats i arranqueu la simulació. Pareu i reajusteu-la.

   
  Gravar la simulació
   
  Guardeu la simulació. Recordeu que el nom de l'arxiu era m1p2.ip.
   
Atenció !

L'Interactive Physics guarda en memòria tot l'historial de la simulació, és a dir, com més temps duri la simulació, més quadres hi haurà i més espai ocuparà. En aquesta simulació no hi ha cap problema, ja que pot ocupar 40 kbits. Ara bé, quan hi ha molts objectes i la simulació dura molt de temps, és a dir, hi ha molts quadres gravats, pot ocupar molt espai. La manera d'evitar-ho és ordenant que esborri tot l'historial gravat, d'aquesta manera la simulació no canvia però no guarda cap quadre. Aquesta opció es pot fer seleccionant en el menú Mundo | Iniciar aquí. Comproveu la mida de l'arxiu gravat, obriu la simulació, assegureu-vos que l'objecte està en el quadre zero i activeu l'opció anterior. Torneu a gravar l'arxiu amb el nom m1p2a.ip i comproveu la mida. Observareu que ha baixat notablement.
Aquesta opció té el problema que cada vegada que s'executa ha de tornar a calcular el valor de tots els quadres i per tant la simulació va molt més lenta. Per tant, cal recordar que més espai implica més ràpid i a l'inrevés.

Eliminar les empremtes. En algunes situacions surten per defecte les empremtes d'un cos en moviment. Perquè no surti aquesta opció per defecte, cal anar al menú Mundo|Seguir i marcar l'opció Apagar; posteriorment cal guardar aquesta configuració en l'opció del menú Mundo|Preferencias fent un clic a sobre de Guardar la configuración actual i posteriorment Aceptar, es crea un arxiu de nom ipconfig en el directori del WINDOWS que emmagatzema:

  • La mida i posició del document actual.
  • Tota la configuració del menú Mundo, incloent la de la finestra Preferencias.
  • Les opcions seleccionades del menú Vista
  • La configuració del desplegament i la longitud dels vectors del menú Definir.
 
Amunt