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RODADURA DE
UN CARRITO POR UN PLANO INCLINADO II |
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Experimento realizado por estudiantes de Bachillerato en el IES "Leonardo da Vinci" de Alicante |
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PLANTEAMIENTO DEL EXPERIMENTO |
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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. |
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VIDEO DEL
MOVIMIENTO DEL CARRITO |
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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. |
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ANÁLISIS
EXPERIMENTAL CON MODELLUS |
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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. |
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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. |
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Clic
aquí
descarga la animación (Sólo para
Modellus 2.5 (32 bits)). |
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