RODADURA DE UN CARRITO POR UN PLANO INCLINADO II
 
 
 
Experimento realizado por estudiantes de Bachillerato en el IES "Leonardo da Vinci" de Alicante
     
 

PLANTEAMIENTO DEL EXPERIMENTO

  
     
 

 

La gráfica adjunta corresponde al estudio realizado por alumnos de 1º Bachillerato del movimiento de rodadura de un carrito descendiendo por un plano inclinado, realizado con el sensor de movimiento.

Los resultados obtenidos por los estudiantes en el laboratorio constatan que el movimiento es uniformemente acelerado y permiten obtener un valor bastante preciso de la aceleración.

Teniendo esto en cuenta, nos proponemos realizar otro análisis del mismo movimiento construyendo una animación informática Modellus adecuada para estudiar la concordancia entre un movimiento virtual uniformemente acelerado de estas características y el movimiento real del carrito.
 
     
 

VIDEO DEL MOVIMIENTO DEL CARRITO

  
     
 

Para poder realizar el análisis descrito en el párrafo anterior se necesita un video del movimiento del carrito, que debe ser filmado en el mismo experimento realizado con sensores. Un alumno del equipo toma ese video mientras sus compañeros realizan el experimento y, posteriormente, los estudiantes usan un programa libre de tratamiento de videos para seleccionar las secuencias del tramo intermedio de la filmación que corresponde a la rodadura por el plano inclinado.

Se guarda el clip comprimido (con objeto de que ocupe poca memoria) y en formato "avi" que soporta Modellus.

Puesto que se va a estudiar la concordancia entre el movimiento real (filmado) y un movimiento virtual en la pantalla de una animación, el diseño experimental incluye la determinación del ángulo de inclinación del plano y una longitud de referencia que sea bien visible a la cámara.

  
 
     
 

ANÁLISIS EXPERIMENTAL CON MODELLUS

  
     
 

Después de volcar el clip de video sobre una página de Modellus, los estudiantes usan la longitud del desplazamiento completo del carrito (se mide con mucha precisión con ayuda del sensor de posición) como dato de referencia para establecer la equivalencia entre pixels y m. Así mismo, adoptan la ecuación del movimiento sobre la trayectoria (obtenida en el análisis realizado con el sensor) y el valor del ángulo (se mide directamente y una segunda vez encima de la filmación con ayuda de la herramienta disponible en Modellus), para escribir el modelo físico-matemático de la animación.
 

La animación resultante refleja conjuntamente el producto de los dos trabajos experimentales  realizados por los estudiantes (uno con el sensor de posición, el otro con el simulador Modellus), y confirma la validez de las leyes y de las gráficas aplicadas a este movimiento particular. Al hacerla correr, se comprueba que la partícula virtual avanza acompañando al carrito filmado, y que la gráfica de la posición de dicha partícula virtual se corresponde con la gráfica experimental obtenida en el experimento realizado con el sensor de movimiento.
 

Clic aquí descarga la animación (Sólo para Modellus 2.5 (32 bits)).