Enrera
Mòdul 6
Simulacions amb l'Interactive Physics
  Pràctica
1
2
3
4
5
   
Exercicis
Exercicis
 
 
   
Generar nous sistemes de referència
   
Pràctica

Preparareu diferents sistemes de referència, el moviment relatiu dels quals estarà governat per fórmules. Hi incloureu també tres cercles amb diferents moviments per analitzar-los des de cada un dels sistemes de referència.

   
  Sistema de referència fix
   
 
  • Ajusteu la mida de la vista Vista | Tamaño de la Vista | Ancho de la ventana:
    50 m
    .
  • Comenceu per situar els tres cercles, de radi 0,4 m, a les posicions (-10m ,2m),
    (-10m, 0m) i ( -10m, -2m). Deixeu el primer en repòs, doneu al segon una velocitat horitzontal de 3 m/s i al tercer una velocitat vertical de -1,5 m/s.
  • Doneu un color diferent a cada cercle.
  • Treballarem en un món sense gravetat (o en un pla horitzontal, si es vol): Mundo | Gravedad | Ninguna.
  • Activeu el seguiment de les boles, cada dos quadres. Mundo | Seguir | Cada dos cuadros.
  • Situeu un punt a l'origen de coordenades.
  • Verifiqueu que el seu identificador és Point[4]. (Altrament, utilitzeu el seu nom en el que segueix.)
  • Seleccioneu el punt (Point[4]) i feu Vista | Marco de referencia Nuevo. Doneu el nom SRAbsolut a aquest sistema de referència, desactiveu les opcions Mostrar Ojo i Mostrar Ejes x, y .
  • Arranqueu el programa. Us ha de quedar més o menys així:

 
Sistema de referència amb moviment uniforme i rectilini (respecte al sistema original)
 
 
  • Esborreu les emprentes amb l'opció del menú Mundo|Borrar huellas.
  • Situeu ara un punt a l'origen de coordenades.
  • Verifiqueu que el seu identificador és Point[5]. (Altrament, utilitzeu el seu nom en el que segueix.)
  • Obriu la finestra Propiedades del punt. Canvieu el valor de la posició x escrivint-hi 1.5*t.
  • Amb això haureu fet que la posició del punt segueixi l'equació x = 1,5m/s · t, que correspon a un MRU.
    • La posició dels cossos (rectangles, cercles...) també pot definir-se amb equacions a la finestra Propiedades, però cal que hagin estat prèviament ancorats (d'altra manera es mouen per l'acció de les forces del "món"); podeu fer una prova si us sembla interessant.
  • Seleccioneu el punt (Point[5]) i feu Vista | Marco de referencia Nuevo. Doneu el nom SRInercial a aquest sistema de referència, desactiveu l'opció Mostrar Ojo i activeu l'opció Mostrar Ejes x, y.
  • Recordeu que heu de desar el fitxer (m6p2.ip) cada x temps per preservar el treball que porteu fet.
  • Executeu la simulació amb aquest nou sistema de referència. Aquí es mostra el que hauríeu d'obtenir:
 

La línia blava correspon a l'eix y del sistema de coordenades inicial. Pot observar-se que qualsevol objecte que situeu en aquest SR segueix complint les lleis de Newton.

   
Sistema de referència amb eixos en rotació
 
  • Situeu un nou punt a l'origen de coordenades. Serà l'objecte Point[6].
  • Obriu la finestra de propietats. Observeu que admet la propietat Ángulo. Encara que els girs no modifiquen els punts, sí que poden fer girar els seus eixos associats.
  • Escriviu a la casella Ángulo del punt (no de les coordenades globals) la fórmula 0.5*t. Això farà que el punt "giri" amb una velocitat angular de 0,5 rad/s (a totes les fórmules els angles s'expressen en radiants, amb independència del sistema d'unitats que hagueu triat prèviament) .
  • Creeu un nou sistema de referència a partir d'aquest punt (vigileu de seleccionar aquest punt i no l'anterior). Doneu-li el nom SRRotació. Deixeu activa l'opció de mostrar els eixos i inactiva la de mostrar l'ull.
  • Des de la finestra Apariencia desactiveu l'opció Mostrar per als tres punts (Point[4], Point[5] i Point[6] ).
  • Arranqueu la simulació amb el nou sistema de referència.

En aquest sistema de referència no es compleixen les lleis de Newton: els objectes en equilibri de forces no mostren moviments rectilinis uniformes.

 
Sistema de referència accelerat
 

Finalment farem un sistema de referència accelerat respecte al sistema original.

  • Situeu un nou punt (Point[7]) a l'origen de coordenades. Escriviu a la casella Y la fórmula 2*t^2 (el símbol per a elevar a una potència   ^   no apareix fins que no heu premut la tecla següent). Això ens donarà un punt que accelera a 4 m/s2 cap amunt.
  • Associeu un sistema de referència com els anteriors a aquest punt. Doneu-li el nom d'SRAccelerat.
  • Arranqueu la simulació. El sistema de referència és equivalent a un sistema en repòs a un indret on g = 4m/s2 cap avall.

  • Reduïu la mida del fitxer amb Inicia aquí i deseu-lo com a m6p2.ip.
 
Atenció !

Observacions

  1. Noteu que el món de l'Interactive Physics, a diferència del món real, té un espai absolut, el fons. Les coordenades, els vectors, etc., es calculen sempre respecte a aquest espai absolut que correspon al sistema de referència inicial.
  2. En aquesta pràctica s'han utilitzat punts units al fons. És possible definir nous sistemes de referència a partir de cossos i també de punts units als cossos; en aquest darrer cas, la posició i l'angle del punt es poden referir al cos al qual estan adherits (que a la vegada es mou i gira respecte al fons). Podeu trobar un exemple interessant d'aquesta situació al manual de l'Interactive Physics, apartat 10-8 .
   
  Pràctica 3
 
Amunt