D119. Mòdul 4. Pràctica 3. IP

Mòdul 4

Simulacions amb l'Interactive Physics

Pràctica

Exercicis

	Tir horitzontal amb fregament

	En aquesta pràctica utilitzareu el menú Mundo per introduir l'efecte de la resistència de l'aire en les simulacions, i fareu una aplicació a l'estudi del tir horitzontal. L'interès d'aquesta simulació és veure com afecta aquesta força la trajectòria d'un objecte que cau des d'un avió, malgrat que normalment als exercicis que es fan a batxillerat aquesta situació no es considera. Un altre avantatge que ens proporciona la utilització del programa en aquest cas és poder observar la simulació des de diferents sistemes de referència.

	Resistència de l'aire

	La finestra Resistencia del aire del menú Mundo permet escollir d'entre tres opcions: Ninguna, Regular i Alta. La selecció Regular fa el càlcul de la força proporcional a la velocitat de l'objecte i s'utilitza per objectes que es mouen a baixes velocitats. L'opció Alta fa la força de resistència, proporcional al quadrat de la velocitat. Per calcular la força de resistència de l'aire, l'Interactive Physics utilitza el valor del tall transversal del cos en la direcció del moviment. Convé comentar que l'anterior pot suposar alguna limitació en les simulacions, ja que objectes de diferent forma estan sotmesos a la mateixa força de resistència de l'aire quan presenten una mateixa longitud transversal al moviment. La figura mostra sis objectes, tots de la mateixa massa, en un moviment de caiguda i sotmesos a una resistència de l'aire del mateix valor de constant K. Es pot observar com la força de resistència que fa l'aire és més gran pel rectangle i és més baixa pel cercle petit, però tots els altres objectes estan sotmesos a les mateixes forces. Per veure els efectes d'aquestes opcions, dibuixeu un objecte qualsevol dotat d'una velocitat horitzontal i arranqueu la simulació amb valors de resistència de l'aire: Ninguna, Regular i Alta. En la figura es mostren les trajectòries obtingudes amb una velocitat horitzontal de 3 m/s i amb les opcions activades de Seguir la conexión i Seguir la delineación del menú Ventanas \| Apariencia. Perquè no s'esborrin les tres trajectòries, heu de tenir desactivada Borrar huellas automáticamente del menú Mundo.

	Simulació d'un avió que deixa caure un objecte

	Ara fareu la simulació dins d'un context habitual de primer de batxillerat. Es tracta de simular la trajectòria d'un objecte que cau d'un avió quan es mou amb una velocitat horitzontal. Per fer-ho, podeu utilitzar les imatges d'avions de C:\Archivos de Programa\IP2000\PictureLibrary/PlanesAndRockets. L'avió està connectat a un cos que es mou horitzontalment, mentre que el paquet que llança l'avió té inicialment la mateixa velocitat que l'avió, però està sotmès a l'acceleració de la gravetat. Hi ha diferents possibilitats per dotar els cossos de característiques diferents, però una de molt senzilla és aplicar al cos connectat a l'avió una força vertical igual a la força gravitatòria. Dibuixeu un quadrat d'uns 0,2 m de costat, i un rectangle de 0,2 m d'alçada i 0,4 m d'amplada o similar. Doteu els dos cossos de la mateixa velocitat horitzontal. Apliqueu al rectangle una força que compensi la força gravitatòria (el més senzill és posar al cos una massa d'1 kg i aplicar-li una força Fy = 9,807 N). Seleccioneu la força i amagueu-la desactivant l'opció Mostrar del menú Ventanas\| Apariencia. Situeu els cossos un al costat de l'altre. Per connectar l'avió al rectangle, seleccioneu el rectangle i la imatge de l'avió i obriu el menú Objeto \| Insertar imagen. Arranqueu la simulació amb les diferents opcions de resistència de l'aire. Deseu la creació amb el nom de m4p3.ip.
	Pràctica 4