Referencia: Sears-Zemansky Vol1 Cap2.3 Vol1 Ed.12 p79. Ejemplo 3.16. Diapositivas. Movimiento de proyectiles

1. Taller - Movimiento de proyectiles

La bola roja se deja caer desde el reposo y la amarilla se proyecta horizontalmente al mismo tiempo; las imágenes sucesivas en esta fotografía estroboscópica están separadas por intervalos de tiempo iguales.

En un instante dado, ambas bolas tienen la misma posición “y”, velocidad “y” y aceleración “y”, a pesar de tener diferente posición “x” y velocidad “x”.

Realizar la simulación usando Python, siguiendo las instrucciones dadas:

• Determinar el intervalo de tiempo a usar
• Determinar los valores iniciales de posición y velocidad para cada componente.
• Inicializar y calcular la tabla de datos.
• Suponer intervalos de medición unitarios
• Calcular los valores de x(i), y(i) con las formulas conocidas. Presentar la gráfica de resultados

Resultado esperado:

Nunca fueron a clases de física:

https://www.instagram.com/reel/CwlA4WqtNgr/

2. Gráfica por componentes

Se puede realizar una presentación tipo vista vertical, y vista horizontal, combinada usando

grafica, cuadro=plt.subplots(2,2)

Se dibujan los gráficos en cada cuadro, seleccionado por posición de fila y columna

cuadro[0,0].scatter(x2,y2,c='r',marker='o')
cuadro[0,1].scatter(x,y,c='y',marker='o')
cuadro[1,1].scatter(x3,y3,c='b',marker='o')
plt.show()

Puede añadir títulos y tramas a cada recuadro

Caída Libre

Una introducción a la física con Python, simular la caída de un objeto por varios segundos, realizando la gráfica para su posición en el espacio. La gráfica a mostrar es semejante a la del libro de Sears-Zemansky,

Lo más importante, es conocer del ejercicio en Física y seguir los pasos de forma ordenada. Es Física, simulando con programación..!

3. Algoritmo en Python

# Primer programa de caída libre
# Una pelota se deja caer desde x0=1 m
# Desde una altura de 50 m
# Se observa en un tiempo [0,tn)
# edelros@espol.edu.ec

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# INGRESO
tn = int(input('¿Cuantos segundos?:'))
# condiciones iniciales
t0 = 0
x0 = 1
y0 = 50

# PROCEDIMIENTO
# muestras del experimento
x=np.zeros(tn,dtype=float)
y=np.zeros(tn,dtype=float)
t=np.zeros(tn,dtype=float)

# aplica condiciones iniciales
t[0]= t0
x[0]= x0
y[0]= y0

# calcula los puntos siguientes
i=1
while (i<tn):
    t[i]=t[i-1]+1
    x[i]=x[0]
    y[i]=y[0]+0*t[i]+0.5*(-9.8)*(t[i]**2)
    i=i+1

# SALIDA - Gráfica
plt.scatter(x,y)
plt.ylabel('altura')
plt.xlabel('eje x')
plt.show()

4. Ejercicio - Actividad Independiente:

a) Usando el archivo «caidalibreUnaPelota.py«, modificarlo para añadir una segunda pelota que inicia en la misma posición, pero con velocidad inicial en el eje de las x, v0x, la cual puede ser, positiva o negativa.

b) Generar las gráficas de t vs y para ambos casos y comparar resultados.