Enrera
Mòdul 4
Simulacions amb l'Interactive Physics
  Pràctica
1
2
3
4
   
Exercicis
Exercicis
 
 
Pràctica
Sistema solar: canvi d'aparença, canvi de proporcions, gravetat planetària, canvi d'unitats
   

En aquesta pràctica simulareu el moviment de la Terra entorn al Sol. Per fer-ho haureu de canviar les unitats, que per defecte són unitats del sistema internacional, i haureu d'adequar el Tamaño de la vista a la distància Terra-Sol. Les proporcions de grandària entre els planetes no les respectareu per poder visualitzar millor el moviment. Per millorar la simulació fareu alguns canvis dins de la finestra de precisió.

Abans de començar la pràctica, descarregueu la simulació, ja feta, que hi ha al directori C:\Archivos de Programa\IP2000\PhysicsExperiments/Astronomy/PlanetaryMotion.ip.

   
  Canvi d'unitats i de grandària de la vista
   

Els nombres en Interactive Physics s'introdueixen de la manera següent:

  • S'utilitza el punt com a separador decimal, es a dir per escriure 12,34 heu de posar 12.34.
  • No s'utilitzen separadors de milers, es a dir per escriure 1.000.000 posareu 1000000.
  • Els nombres en notació científica s'escriuen utilitzant la lletra e per exemple 5,98·1024 s'escriu 5.98e24.
 
   
 

En primer lloc, heu de canviar els nombres i les unitats dins del menú Vista| números y unidades. Feu clic a Más opciones i poseu la Distancia en quilòmetres i el Tiempo en dies. Activeu l'opció Punto fijo amb zero Dígitos.

Dins del menú Vista|Tamaño de la vista heu d'adaptar l'escala. Poseu un valor de Ancho de ventana de 900.000.000 km. El valor zero de la finestra Tamaño de la vista és degut a l'opció escollida. Canvieu l'opció a Punto flotante per veure els canvis i torneu a l'opció anterior.

   
  Canvi del valor de la gravetat i dibuix del sistema Terra-Sol
   
 
  • Dibuixeu un cercle que representi el Sol, de coordenades x = 0, y = 0 i radi 30.000.000 km. Obriu la finestra Propietats i poseu el valor de la massa del Sol (1.99 e30 kg). Per millorar el càlcul, poseu la resta de valors (menys el momento) a zero.
  • Situeu en coordenades x = 149.600.000 km (distància mitjana al Sol) i y = 0, un altre cercle de 10.000.000 km de radi que representi el planeta Terra. A la finestra de propietats poseu una massa de 5,98·1024 kg i el valor de la velocitat en l'òrbita
    (Vy = 2.574.720 km/dia).
  • Canvieu la gravetat a Planetaria dins del menú Mundo | Gravedad, i arranqueu la simulació.

Si obriu Mundo| Precisión veureu la selecció automàtica que ha fet el programa de la freqüència d'animació i dels altres paràmetres El programa ha seleccionat un interval de temps de 6 dies. Això vol dir que un nou quadre de la pantalla representa una variació en la posició de la Terra de 6 dies respecte a la seva posició anterior.

Podeu observar que hi ha dues modalitats de precisió i que en aquest cas s'ha escollit la precisa. Quan s'activa Rápido el programa utilitza un mètode d'integració per actualitzar les velocitats i posicions dels cossos senzill (integrador Euler), mentre que l'opció Preciso utilitza un mètode més robust (integrador Kutta-Merson).

     

Amb l'opció a la medida es pot controlar la velocitat i la precisió de la simulació en cas que els valors seleccionats no ens agradin.

  • Obriu la simulació Planetary Motion per veure els valors que hi ha a la finestra de precisió i observeu que l'interval de temps és de 0,2 dies (a la finestra surt un 0 per l'elecció feta en el nombre de dígits). Una reducció de l'interval de temps suposa una millora en la precisió dels resultats, però requereix utilitzar més recursos de l'ordinador.

L'elecció d'un bon interval de temps per a la simulació no sempre és fàcil, però generalment per moltes simulacions el programa ja fa una bona selecció automàtica.

  • Proveu de canviar els valors de la freqüència d'animació i compareu els resultats. Si en executar la simulació veieu que el moviment del planeta Terra fa com salts, obriu Mundo| Preferencias, i si està activada l'opció Prevenir el modelo marchar más rápido que en la vida real, desactiveu-lo.
  • Deseu la simulació amb els valors de precisió adequats amb el nom m4p1.ip.
  Pràctica 2
 
Amunt