Enrera
Mòdul 5
Simulacions amb l'Interactive Physics
  Pràctica
1
2
3
4
   
Exercicis
Exercicis
 
 
   
Quadrilàter articulat. Mesuradors i vectors
   
Pràctica

L'objectiu d'aquesta pràctica és combinar mesuradors de velocitat i acceleració amb la introducció de vectors de les mateixes magnituds. Per treballar aquests aspectes de l'Interactive Physics, fareu una simulació d'un problema clàssic de mecànica, com és l'estudi de les velocitats lineals i angulars d'un quadrilàter articulat.

   
  Dibuix dels cossos
   
 

Poseu les unitats en el SI (rad). Situeu un rectangle en l'espai de treball amb les coordenades següents:, correspon a la baula AB. Situeu un segon rectangle que farà de baula BC amb les coordenades següents:
. La baula CD serà un altre rectangle amb les coordenades:

Situeu una articulació amb clavilla en cadascn dels punts A, B, C i D en aquest ordre. En A i D s'uneix l'articulació a l'extrem de la baula i al fons. En B i C s'uneixen les dues baules. Si surten les empremtes de baules o articulacions, seleccioneu tots el elements i desmarqueu les opcions corresponents (Seguir la delineación o Seguir el rastro). Ara fareu que es vegi el nom dels punts A, B, C, D. Obriu les propietats i l'aparença de la primera articulació amb clavilla (A) veureu que es troba lligada als punts 4 i 5. El punt 5 és el que es troba unit al cos. Busqueu en la finestra Apariencia el punt 5, canvieu-li el nom per A i marqueu Mostrar el nombre.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Feu el mateix amb els punts 8, 10 i 14 amb els noms B, C i D respectivament.

El s pas egüent és introduir un motor en A. Seleccioneu la icona corresponent al motor i situeu-lo en el punt A. Doneu-li les propietats següents:

Arranqueu la simulació i comproveu que funciona.





 

Situeu la simulació en la posició de la figura, arrossegant qualsevol baula amb el ratolí. En el menú seleccioneu l'opció Mundo|Iniciar aquí i guardeu la simulació amb el nom m5p5.ip.

 

   
  Situar els vectors velocitat i acceleració
   
 

Seleccioneu el punt B (Point[8]) mitjançant el menú desplegable de la finestra propietats i activeu les opcions del menú Definir|Vectores|Velocidad i Aceleració. Feu el mateix amb el punt C (Point[10]). Feu la longitud dels vectors més llarga, en el menú seleccioneu l'opció Definir|Longitud de vectores, en la finestra que apareix poseu un factor d'escala per velocitat i acceleració d'1. Arranqueu la simulació per veure la mida dels vectors.

Arrossegueu amb el ratolí qualsevol de les baules de manera que la simulació quedi com en la figura següent; en aquesta disposició guardeu la simulació.

   
  Introduir un control de pausa. Augmentar la precisió
   
 

Abans d'introduir els mesuradors, introduirem dos controls de pausa en dues posicions en què la baula AB es manté completament horitzontal; en aquestes posicions posteriorment podrem mesurar la velocitat lineal dels punts i l'angular de la baula BC. Perquè quedi completament horitzontal, és a dir, sense discontinuïtats, cal augmentar la precisió. En el menú seleccioneu l'opció Mundo|Precisión i en la finestra que apareix marqueu les opcions de la figura:

Amb les fletxes de control de reproducció , desplaceu-la de manera que tant la baula AB com la CD quedin completament horitzontal i vertical respectivament; si no és així, augmenteu la precisió i torneu-ho a provar.

Per introduir els controls de pausa cal conèixer el temps que triga la simulació a anar des del començament fins a les posicions en què volem que pari. Introduirem primer un mesurador de temps. En el menú seleccioneu l'opció Medir|Tiempo. Porteu la simulació fins a la primera posició i anoteu el temps; pot ser, per exemple,             t1 = 0,97 s, portarem la simulació a la següent posició i tornarem anotar el temps t2 = 3,07 s. El pas següent és introduir el control de pausa. En el menú activeu l'opció Mundo|Control de pausa i deixeu la finestra que apareix de la següent manera:

Comproveu que la simulació para en aquests dos instants de temps i en les disposicions adequades; podeu fer petits ajustaments de ± 0,01s en el control de pausa. Guardeu la simulació.

 

   
  Introducció de mesuradors de velocitat i acceleració
   
 

En aquests tipus de problemes convé calcular la velocitat del punt B, que és constant en mòdul, la velocitat del punt C, que varia en mòdul i en direcció, i les velocitats angular de les baules BC i CD en un instant determinat. La velocitat angular de la baula AB és coneguda, en el nostre cas 1,5 rad/s en sentit antihorari.

Introduireu pels punt B i C uns mesuradors de velocitat i acceleració per a cadascun d'ells. Seleccioneu el punt B mitjançant la finestra de propietats. En el menú seleccioneu l'opció Medir|Velocidad i després l'opció Medir|Aceleración. Feu el mateix pel punt C. Seleccioneu la baula BC i introduïu un mesurador de velocitat de rotació, Medir|Velocidad|Gráfica de rotación. Canvieu l'aparença dels mesuradors de manera que quedin com en la figura:

Arranqueu la simulació i observeu el valors de mesuradors i la direcció de vectors; podeu comprovar la correcció de les dades fent l'exercici en la posició t1. Per últim, poseu-li un text com Quadrilàter articulat en vermell, Arial i 24 punts.

Abans de guardar la simulació, reajusteu-la si està funcionant i seleccioneu l'opció del menú Mundo|Iniciar aquí perquè ocupi menys espai. Guardeu la simulació amb el nom m5p5.ip.

 

 
Amunt
  Exercicis