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Gravitación  
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Funcionamiento        
         
Simulación de...    

Éste applet simula el campo gravitatorio creado alrededor de una distribución de masas (microplanetas) en un plano x-y.

Los microplanetas pueden tener masas diferentes y los podemos situar al punto que queramos dentro de la pantalla (universo).

La simulación es estática pero nos permite visualizar el campo gravitatorio (flecha roja) en un punto, las líneas de fuerza o de campo (de color verde), las líneas equipotenciales (zonas rosas de diferente intensidad de color) y una visión tridimensional de las líneas equipotenciales.

Con la rata del ordenador podemos modificar tanto la posición (arrastrando) de los microplanetas como su masa (clicando).

   
Parámetros de entrada  

Es preciso definir los siguientes parámetros en la barra de entrada:

  • Número de planeta (n) nos permite seleccionar un microplaneta para modificar sus datos: masa y posición. Cuando un planeta está seleccionado a su alrededor aparecen radialmente unas líneas rojas.
  • Masa (Mn) del microplaneta que en este momento está seleccionado, sólo puede tener 5 valores: de 1.000 a 5.000 kilogramos, por ello hablamos de microplanetas. El tamaño del planeta se dibuja con arreglo a su masa.
  • Posición (xn, yn) en metros (m) del planeta que está seleccionado en este momento. La posición x puede tomar valores entre -333 m y +333m y su posición y entre -259 y +259 m. El centro del universo tiene la posición (0, 0).

Estos valores los podemos entrar directamente en las cajas de texto o bien modificarlos con la rata de la siguiente manera:

  • Seleccionar un planeta, lo podemos hacer haciendo un clic encima de un planeta no seleccionado.
  • Modificar la masa del planeta seleccionado, lo podemos hacer clicando sucesivamente encima de este planeta: la masa varía cíclicamente entre los valores permitidos.
  • Modificar la posición del planeta seleccionado, lo haremos sencillamente arrastrándolo.

También podemos aumentar o disminuir el número de planetas (entre 1 y 19):

  • Añadir planeta, clicando el botón de la parte superior se añade un planeta de 3.000 kg situado aleatoriamente y con el número correspondiente al número de planetas que hay en este momento. Éste microplaneta estará por el momento seleccionado.
  • Suprimir planeta, clicando el botón correspondiente de la parte superior se elimina el planeta que en este momento esté seleccionado. La numeración de los otros planetas queda variada. No se puede suprimir un planeta si es el único que hay en el universo.
     
       
       
     
Valores de salida
 

En cualquiera instante podemos clicar en un punto del universo para representar el vector campo gravitatorio en este punto (flecha roja) y además podemos leer los siguientes valores en la barra de salida:

  • Posición horizontal (x) del punto del universo expresada en metros (m).
  • Posición vertical (y) del punto seleccionado expresada en metros (m).
  • Potencial gravitatorio (V) que hay en el punto seleccionado debido a la presencia de los microplanetas. Expresado en Joules/kilogramo (J/kg).
  • Campo gravitatorio (g) del punto seleccionado expresado en m/s². Corresponde al módulo del vector rojo representado.
  • Componentes x y y del campo gravitatorio (gx y gy) representado como vector rojo en el universo. Expresadas en m/s².
  • Sentido del campo gravitatorio (alfa) que corresponde al ángulo del vector rojo que en este momento aparece en el universo. Expresado en grados (º).

Si clicamos en diferentes puntos por segunda, tercera... vez iremos dibujando más vectores de campo gravitatorio pero siempre el de color rojo es el último y corresponde a los valores que aparecen en la barra de salida. Los vectores campo anteriores se mantienen en pantalla pero de color negro. Los podemos borrar con el botón Borra vectores de la derecha.

   
Otros elementos de control  
 

Con cuadros de validación podemos:

  • Visualizar o no una cuadrícula que nos puede ser de ayuda para situar los microplanetas o clicar en determinados puntos del universo..
  • Ajustar los valores de posición a múltiplos de 10 metros, para la posición tanto de los microplanetas como de los puntos donde clicamos para dibujar el campo gravitatorio.

Con el botón Borrar vectores limpiamos la pantalla de todos los vectores campo gravitatorio que hemos ido dibujando al clicar sucesivamente en diferentes puntos del universo.

 
   
             
   
Veremos...  
  • El vector campo gravitatorio en cualquier punto del universo. Sencillamente clicando en este punto.
  • Un conjunto de vectores campo gravitatorio en todo el universo, distribuidos cada 50 metros hortizontalmente y verticalmente. Activando el cuadro de validación Vectores campo
  • Las líneas de fuerza o de campo gravitatorio que existe en el universo. Activando el cuadro de validación Líneas de fuerza.
  • Las líneas equipotencials con su escala de colores. De hecho las líneas corresponden al cambio de color. Activando el cuadro de validación Líneas equipotenciales.
  • Una representación tridimensional (3D) de las líneas equipotenciales donde el potencial está representado en el eje Z. En tal caso la escala de colores corresponde a la misma del apartado anterior. Activando el cuadro de validación Equipotenciales 3D.

En las dos visualizaciones de las equipotenciales la gran cantidad de cálculos que se tienen de realizar provoca un retraso en la presentación... mientras tanto aparece un rótulo "Calculando...". Tendréis que tener un poco de paciencia.

Para facilitar el trabajo con éste applet hay tres configuraciones predeterminadas: un planeta, dos planetas y cuatro planetas, que permiten fácilmente borrarlo todo para comenzar con una configuración sencilla que, lógicamente, puedes modificar, ampliar, reducir...