Scratch: Fisica e as Equacoes do Movimento: mudanças entre as edições

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Personagem fantasminha espera para iniciar gráfico ate:
Personagem '''fantasminha''' espera para iniciar gráfico ate:
  quando ouvir gráfico
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  abaixe a caneta
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     mude x para -180 + t
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     mude y para -120 + s
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:Note que no '''eixo x''' vamos representar a evolução do '''tempo (t)''' e no '''eixo y''' a evolução da '''posição (s)'''
:Note que no '''eixo x''' vamos representar a evolução do '''tempo''' ('''t''') e no '''eixo y''' a evolução da '''posição''' ('''s''')
 


====Exercícios===
#Construa uma simulação para o '''MRUV'''.
#Construa um programa para traçar o gráfico do '''movimento balístico'''.





Edição das 20h36min de 15 de outubro de 2014

Laboratório: Programação Scratch e Equações do Movimento

Com a programação Scratch é possível construir um ambiente simulado para estudar as equações do movimento da física. Para tal, vamos utilizar lógica de programação para construir um programa com as estruturas de controle, variáveis e operadores lógicos e matemáticos do Scratch.

Móveis em movimento

As equações da física que permitem modelar móveis em movimento são:

Função horária da posição em um Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
s = s0 + vt
Função horária da posição e velocidade em um Movimento Retilíneo Uniforme Variado (MRUV)
s = s0 + v0t + at2 / 2
v = v0 + at

Programação Scratch e estudo dos móveis em movimento

Mudança de personagem para acompanhar o movimento
O gatinho é o personagem principal do ambiente Scratch, contudo, podemos substituí-lo por outro personagem, por exemplo, um fusca, para o colocarmos em movimento.
Para tal, clique com o botão direito para apagá-lo e inclua outro personagem a partir da área de criação de Sprites.

Simulação de Movimento Retilíneo Uniforme

A função horária da posição em um Movimento Retilíneo Uniforme (MRU) é

s = s0 + vt
Criando variáreis
Vamos utilizar variáveis para guardar as informações da equação movimento que vamos estudar.
Para simular a evolução do tempo (t), vamos criar uma variável chamada dt que é um passo pequeno de variação do tempo (por exemplo, 0,05) para vermos a evolução dos dados da equação.
Iniciando as variáveis
Vamos definir dt = 0,05 s e v = 10 m/s,
mude s0 para 0
mude  t para 0
mude dt para 0,05
mude  v para 5
mude  s para s0 + v * t
Construindo um programa para mostrar a evolução da equação
Vamos considerar a evolução de s: em função de t, até que t = 10s.
repita t > 10
  mude t para t + dt
  mude s para s0 + v * t

Implemente as variáveis e o código no Scratch e veja a evolução das variáveis.

Colocando o personagem em movimento
Vamos movimentar nosso personagem de acordo com a posição s.

Para tal, após a inicialização das variáveis, posicione o personagem embaixo e a esquerda do plano cartesiano do palco.

mude x para -180
mude y para -120

Depois, dentro do laço de repetição, faça com que a posição x varie de acordo com a variação de s:

mude x para x + s

Exercícios:

  1. Mude o valor da velocidade e veja a mudança no movimento do personagem.
  2. Mude o valor da posição inicial e veja a mudança no movimento do personagem

Traçando a equação do movimento

Crie um novo sprite, ou personagem, que se movimentará junto com o móvel para traçar a equação do movimento, por exemplo, um fantasminha.

Movimento para este novo personagem
O novo personagem vai se movimentar no plano cartesiano xy e usar a caneta para traçar o gráfico do deslocamento pelo tempo (s x t).

Posição inicial do personagem (pode ser a mesma do fusca):

mude x para -180
mude y para -120

Caneta:

abaixe a caneta
Variáveis s e t
O traçado do gráfico vai utilizar a mesmas variáveis que movimentam o móvel, portanto, quando o movimento iniciar, deve informar que o gráfico pode ser iniciado.

Informe de início do movimento pelo personagem fusca:

diga começar gráfico por 2 segundos
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Personagem fantasminha espera para iniciar gráfico ate:

quando ouvir gráfico
abaixe a caneta
sempre
   mude x para -180 + t
   mude y para -120 + s
Note que no eixo x vamos representar a evolução do tempo (t) e no eixo y a evolução da posição (s)

=Exercícios

  1. Construa uma simulação para o MRUV.
  2. Construa um programa para traçar o gráfico do movimento balístico.





--Evandro.cantu (discussão) 15h15min de 15 de outubro de 2014 (BRT)