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DISEÑO EXPERIMENTAL |
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Entre
los ejemplos cotidianos de tiros oblicuos de los que se puede
disponer una filmación, encontramos el lanzamiento a canasta de
un tiro libre en partidos de baloncesto. En la página oficial de Modellus nos permiten descargar el video adjunto con un
tiro libre real, que debería ser asimilable a un tiro oblicuo.
Como las medidas de la zona de tiro y de la altura de la canasta
son conocidas, es posible tomar mediciones de distancias
directamente sobre la imagen y, en consecuencia, realizar un
análisis experimental del movimiento del balón.
El objetivo es
comprobar si el movimiento real se puede construir mediante la
composición de sendos movimientos horizontal y vertical,
encontrar las ecuaciones de dichos movimientos y obtener en cada
instante la posición, la velocidad y la aceleración del balón. |
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ESTUDIO EXPERIMENTAL CON
MODELLUS |
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Después de
volcar el
clip de video sobre una
página Modellus, usamos la herramienta de medición de longitudes que
proporciona el programa para establecer la equivalencia entre m y pixeles, aprovechando
dos longitudes conocidos: la altura de la canasta y
la distancia horizontal entre el lanzador y el
borde del campo. El tiempo que dura el lanzamiento se
obtiene directamente de la grabación y la altura máxima
de la pelota también se obtiene con la herramienta de
medida de longitudes (deteniendo la grabación justamente
en ese instante) |
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Con todos estos
datos ya se puede escribir el modelo físico-matemático
de la simulación. Para cumplir la hipótesis de Galileo,
el modelo debería consistir en las ecuaciones de dos movimientos
teóricos: horizontal uniforme (x) y vertical
uniformemente acelerado con aceleración igual a g (y).
Los estudiantes encuentran una dificultad adicional para
escribir las ecuaciones, debido a que el movimiento
del balón no se inicia cuando se
inicia la grabación (es decir, han de aprender a
incorporar un retardo temporal en las ecuaciones)
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Una vez
solventada la dificultad y escritas las
ecuaciones,
completamos la simulación colocando en la pantalla un
balón virtual que realizará el movimiento (x, y) en la
pantalla, dejando una huella estroboscópica.
También añadimos vectores representativos de la
velocidad y la aceleración en cada instante.
Se obtiene una excelente concordancia entre el
movimiento real del balón (filmado) y el movimiento del
balón virtual (simulación). Finalmente colocamos en la pantalla
indicadores instantáneos de las magnitudes en unidades
arbitrarias (pixeles) con objeto de aprovechar la
animación construida para demandar a otros estudiantes
que reelaboren parte del proceso de escritura de las
ecuaciones (así se solicita en la pantalla). |
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Departamento de Física y Química del IES "Leonardo Da Vinci" |
