Applets > Cinemàtica > Moviment parabòlic > Funcionament                
Moviment parabòlic          
Executa l'applet
Funcionament      
     
Simulació de...                      

Aquest applet simula el moviment de caiguda lliure en dues dimensions d'un objecte sense fricció amb l'aire.

L'objecte el llançarem amb una velocitat determinada, amb un angle de sortida i des d'una alçada per tal que caigui a terra després de descriure una trajectòria parabòlica.

El terra disposa d'un sistema de 3 alçades variables separades per 2 parets verticals que permeten simular edificis, arbres...

Per exemple: podem simular el moviment d'una pilota que la llancem des de terra (definim el mòdul i la direcció de la velocitat) i volem saber si arribarà al terrat d'un edifici d'una alçada determinada situat a una certa distància.

Per al llançament hem de definir els paràmetres inicials: alçada inicial, mòdul de la velocitat i angle del llançament.

Mentre té lloc el moviment de l'objecte podem visualitzar la trajectòria (parabòlica) de l'objecte així com la seva situació cada segon transcorregut al llarg de la trajectòria i en les projeccions verticals i horitzontals..

Una vegada iniciat el moviment (botó Inici) continua fins que l'objecte xoca amb el terra o amb qualsevol paret vertical. En qualsevol instant podem pausar el moviment i després continuar-lo (botó Pausa/Continua) per observar amb deteniment la situació i les magnituds associades a l'objecte.

Amb les fletxes de desplaçament vermelles, també podem manualment modificar els paràmetres d'entrada, la situació dels terres i parets així com posicionar l'objecte en qualsevol punt de la seva trajectòria.

   
                     
           
                     
     
                     
 
 
Paràmetres d'entrada

Per a cada llançament, cal definir el següents paràmetres a la barra d'entrada.

  • Alçada inicial (yo) des d'on s'efectua el llançament de l'objecte, expressada en metres (m).
  • Velocitat inicial (vo) mòdul de la velocitat del llançament, expressada en metres per segon (m/s). Lògicament sempre positiva al ser un mòdul.
  • Angle inicial (alfa) amb què es llença l'objecte, expressat en graus (sexagesimals). El seu valor pot ser positiu o negatiu segons si el llançament és cap amunt o cap avall.

Per facilitar l'entrada de dades, amb el ratolí (arrossegant les fletxes vermelles) podem també definir aquests mateixos paràmetres inicials del moviment. El mòdul i l'angle de la velocitat els podem modificar tots dos alhora amb la punta vermella del vector velocitat.

   
Valors de sortida

En qualsevol instant de l'animació podem llegir els següent valors a la barra de sortida:

  • Posició hortizontal (x) de l'objecte expressada en metres (m).
  • Posició vertical (y) de l'objecte expressada en metres (m).
  • Velocitat (v) mòdul de la velocitat de l'objecte expressada en metres per segon (m/s).
  • Component horitzontal de la velocitat (vx) de l'objecte expressada en metres per segon (m/s).
  • Component vertical de la velocitat (vy) de l'objecte expressada en metres per segon (m/s).
  • Angle (alfa) de la velocitat respecte l'horitzontal expressat en graus (sexagesimals).
  • Acceleració vertical (ay) de l'objecte en aquest instant expressada en m/s². Lògicament aquest valor es manté constant i l'acceleració horitzontal no apareix a l'applet perquè és nul·la en tot moment.
  • Temps en segons (s) transcorregut des del moment de l'inici del moviment.
   
Altres elements de control                                    

Amb quadres de validació podem:

  • Visualitzar o no el vector velocitat (color blau).
  • Visualitzar o no el vector acceleració (color verd).
  • Veure o no la trajectòria prèviament al llançament de l'objecte.
  • Mostrar o no les posicions de l'objecte cada segon al llarg de la trajectòria així com les seves projeccions horitzontals i verticals.
  • Ajustar els paràmetres d'entrada i les posicions dels terres i parets a valors predeterminats (múltiples de...) si els modifiquem amb el ratolí.
  • Veure una quadrícula que facilita la situació amb el ratolí així com la lectura de valors de posicions verticals i horitzontals.
  • Moure l'objecte a la seva corresponent posició però de segon en segon.

Per facilitar l'ús daquest applet hi ha un desplegable que permet ràpidament triar configuracions predeterminades corresponent a situacions interessants per l'estudi del moviment parabòlic: llançament horitzontal, llançament amb obstacle al davant...

L'escala de l'applet la podem modificar amb els tres botons de la part inferior esquerra. Amb les lupes podem augmentar o disminuir el zoom manualment. Amb la lletra A (automàtica) l'escala serà l'adequada per poder veure la totalitat de la trajectòria de l'objecte.

 
           
 
Veurem...                                
  • El moviment de l'objecte fins que xoca amb un terra o una paret.
  • Els vectors velocitat i acceleració (dibuixats sobre l'objecte proporcionalment al seu valor).
  • La trajectòria parabòlica de l'objecte amb la seva posició en cada segon transcorregut.
  • Les projeccions horitzontal i vertical de les posicions de l'objecte en cada segon de la trajectòria.
  • Els valors associats a la pilota en cada instant (posició, velocitat, acceleració i temps).