Scratch: Fisica e as Equacoes do Movimento: mudanças entre as edições
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Crie um novo '''sprite''', ou personagem, que se movimentará | Salve o arquivo com as equações do movimento com outro nome. | ||
Crie um novo '''sprite''', ou personagem, que se movimentará 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'''). | ;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 | A '''inicialização das variáveis''' será a mesma utilizada para simular o movimento do móvel: | ||
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;Laço de repetição: A evolução das variáveis no laço de repetição será a mesma, apenas teremos que nos preocupar com o '''movimento do personagem''' que vai traçar o gráfico e com a '''caneta'''. | |||
Antes de entrar no laço de repetição: | |||
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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'''). | |||
:Ajuste a escala do gráfico, por exemplo, multiplicando a escala de tempo por 10. | |||
:Note que no '''eixo x''' vamos representar a evolução do '''tempo''' ('''t''') e no '''eixo y''' a evolução da '''posição''' ('''s''') | |||
====Exercícios==== | ====Exercícios==== | ||
Edição das 21h03min 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:
- Mude o valor da velocidade e veja a mudança no movimento do personagem.
- Mude o valor da posição inicial e veja a mudança no movimento do personagem
Traçando a equação do movimento
Salve o arquivo com as equações do movimento com outro nome.
Crie um novo sprite, ou personagem, que se movimentará 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).
A inicialização das variáveis será a mesma utilizada para simular o movimento do móvel:
mude s0 para 0 mude t para 0 mude dt para 0,05 mude v para 5 mude s para s0 + v * t
Posição inicial do personagem também pode ser a mesma:
mude x para -180 mude y para -120
- Laço de repetição
- A evolução das variáveis no laço de repetição será a mesma, apenas teremos que nos preocupar com o movimento do personagem que vai traçar o gráfico e com a caneta.
Antes de entrar no laço de repetição:
abaixe a caneta
repita t > 10 mude t para t + dt mude s para s0 + v * t 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).
- Ajuste a escala do gráfico, por exemplo, multiplicando a escala de tempo por 10.
Exercícios
- Construa uma simulação para o MRUV.
- Construa um programa para traçar o gráfico do movimento balístico.
--Evandro.cantu (discussão) 15h15min de 15 de outubro de 2014 (BRT)
