Enrera
Mòdul 2
Simulacions amb l'Interactive Pessics
  Pràctica
1
2
3
4
5
   
Exercicis
Exercicis
 
 
Pràctica Politja fixa
 

L'objectiu d'aquesta pràctica és introduir tres noves restriccions: sistemes de politges, barres i forces. Aquestes restriccions es troben dins de la barra d' eines.
 

Durant la pràctica veureu les propietats d'aquestes restriccions i la seva aplicació per crear una simulació on s'aprecien els avantatges de les politges.

   
  Propietats d'un sistema de politges
   

Las politges tenen propietats similars a las cordes, però poden tenir molts punts intermitjos.

Els punts connectats al fons estan fixos, mentre que els punts connectats als cossos actuen com a politges. La força que s'aplica entre cada parell de punts és la mateixa.

  • Seleccioneu l'eina politja per crear un sistema com el de la figura.
  • Feu clic dins de l'àrea de treball per establir el punt d'inici.
  • Arrossegueu el ratolí i feu clic, de nou, per crear un punt d'articulació.
  • Arrossegueu el ratolí i feu clic dues vegades per acabar el sistema.
  • Dibuixeu un cos quadrat i arrossegueu el punt d'articulació de la corda fins al centre del cos.
  • Seleccioneu la politja i activeu Definir |Vectores | Fuerza total.
  • Arranqueu la simulació.
   
  Propietats de les barres
   
 

Les barres apliquen la força necessària para mantenir els seus extrems a una distància fixa.

Els extrems de les barres es connecten automàticament als cossos que es troben a sota. Es pot canviar la longitud de la barra dins de la finestra de propietats i la simulació s'actualitza automàticament. També es pot canviar arrossegant l'extrem fix al fons.

Per veure aquestes propietats simulareu un pèndol. Recordeu que per dibuixar convé tenir activades dins del menú Vista | Espacio de trabajo les opcions Coordenadas, líneas cuadriculadas, Reglas i Ejes XY.

  • Dibuixeu un cos rodó.
  • Seleccioneu l'eina barra dins de la barra d'eines.
  • Col·loqueu el ratolí en el lloc on vulgueu definir el primer punt de la barra i feu clic.
  • Arrossegueu el ratolí i feu clic sobre el cos rodó, per definir el segon punt.
  • Separeu el cos de la vertical i arranqueu la simulació.
  • Seleccioneu la barra fent clic dues vegades a sobre i modifiqueu el valor de la longitud.
   
  Propietats de les forces
   
 

Una força és una restricció que només té un element de punt i necessita estar connectada a un cos per poder aplicar el seu efecte en una simulació.

Les forces es connecten automàticament als cossos que es troben a sota. Per crear una força, s'ha de seleccionar de la barra d'eines i s'ha de col·locar sobre el cos on ha d'actuar.

  • Dibuixeu un cos qualsevol.
  • Seleccioneu l'eina Força i col·loqueu el ratolí en la posició adequada.
  • Arrossegueu el ratolí per editar la força.
  • Feu dues vegades clic sobre la força per veure les propietats.

Per defecte, la finestra de propietats mostra les components X i Y del vector força i no es està activada l'opció Girar con el cuerpo.

 

Evidentment, la simulació canvia quan s'activa l'opció Girar con el cuerpo.

Quan està activada l'opció Polares, a la finestra de propietats es mostra el valor del mòdul del vector força i l'angle amb l'horitzontal en radiants Tal com ja heu vist a les cordes, les forces poden estar activades sempre, o bé es pot introduir una condició de temps.

   
  Simulació d'una politja fixa
   
 

Es tracta de fer la simulació d'una politja amb una massa en un extrem i una força que estira de l'altre extrem.

Per fer la simulació s'han utilitzat les restriccions descrites als apartats anteriors. A sota es representen els cossos i les restriccions utilitzades per a la creació de la politja fixa:

  • Obriu el menú Vista | Espacio de trabajo i activeu totes les opcions de Navegación.
  • Dibuixeu un cos quadrat (el cos verd de la simulació té 0,8 m de costat).
  • Seleccioneu l'eina politja i dibuixeu un sistema de dos punts intermitjos i dos extrems, com el sistema de la figura.
  • Connecteu un dels extrems del sistema de politges sobre del cos. Feu dues vegades clic sobre el sistema de politges per veure les propietats.

Seleccioneu en el menú desplegable els diferents elements per observar les seves propietats. Dels quatre punts del sistema de politges, només un dels punts està connectat al cos. Assegureu-vos que les coordenades del punt connectat són (0,0).

  • Poseu a zero els valors de la fricció i l'elasticitat del cos quadrat i doneu-li el valor d'1 kg de massa.
  • Dibuixeu un altre cos quadrat de 0,4 m de costat i poseu-lo sota l'extrem lliure de la politja (això s'ha de fer per poder aplicar la força). La massa del nou cos ha de ser menyspreable. La fricció i l'elasticitat del nou cos també seran zero.

La creació del cos petit és necessària per aplicar la força. Com que no podem crear un cos sense massa, n'haurem de posar una de molt petita. Després, amagarem el cos perquè no es vegi.

  1. Definiu una força cap avall sobre el cos petit.
  2. Feu dues vegades clic sobre la força per veure les propietats. Ajusteu els valors a Fx=0 N i Fy = -10 N.
  3. Comproveu que el punt d'aplicació de la força tingui coordenades (0,0) respecte al cos on s'aplica.

Ara ja teniu la simulació de la politja.

Arranqueu la simulació per veure si funciona. Si la simulació va molt lenta, espereu que el cos gros arribi al punt més alt del seu recorregut i feu , .

Arranqueu de nou la simulació i ara anirà més ràpida. Per completar la simulació, només queda canviar l'aspecte del sistema.

  • Dibuixeu un cos rodó de 0,54 m de radi.
  • Col·loqueu el cos rodó a sobre del segment horitzontal del sistema de politges. Els punts de la politja no es connectaran al cos.
  • Ancoreu el cos rodó.
  • Seleccioneu el cos petit i dins del menú Ventanas | Apariencia desactiveu l'opció mostrar. Els colors són opcionals.
  • Deseu la simulació amb el nom m2p3.ip.
  Pràctica 4
 
Amunt