¡Descarga Física multimedia y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!
Presentacio
La PAC correspon a l’avaluaci cont´ınua dels moduls 1 i 2 de l’assignatura F´ısica per a Multimedia.
Compet`encies
Introduir els conceptes f´ısics necessaris per entendre el m´on multimedia. Es pret´en facilitar la comprensi´o de les bases f´ısiques dels elements que componen els sistemes multimedia amb la finalitat de con`eixer i aprofitar al maxim les seves possibilitats. Introduir els conceptes necessaris per representar la realitat f´ısica que ens envolta d’una manera fidel. Es realitzaran simulacions i animacions realistes basades en les lleis de la F´ısica.
Ob jectius
Els objectius de la PAC 1 son dos. D’una banda, avaluar els coneixements adquirits de manera continuada al llarg de l’estudi dels moduls 1 i 2 de l’assignatura F´ısica per a Multim`edia, mitjancant la ressoluci´o de problemes i el plantejament de qu¨estions sobre els coneixements exposats en els materials. D’altra banda,
la generaci de moviments realistes amb l’ordinador. S’aplicaran els
coneixements tant de cinem`atica com
de dinamica adquirits en el curs.
Descripci´o de la PAC
La PAC1 consta de 5 qu¨estions i 2 exercicis practics. Algunes qu¨estions s´on de car`acter m´es practic, orientades a resoldre problemes, i altres corresponen a preguntes concretes sobre el temari desenvolupat als materials didactics. Els dos exercicis practics consisteixen en la implementaci´o de moviments en animacions desenvolupades mitjan¸cant el programari Flash i el llenguatge de programaci´o Actionscript.
Recursos
Recursos B`asics
Per desenvolupar la PAC1, com material basic podeu utilitzar els m`oduls 1 i 2 dels materials didactics, aix´ı com totes aquelles explicacions i aclariments que el consultor hagi publicat a l’Aula. Per desenvolupar
els dos exercicis practics s’haur d’utilitzar el programari Adobe FLASH CS5.
Recursos Complementaris
Tot i que no ser necessari, podeu emprar com a material complementari
Enunciats
- Expresseu en unitats del Sistema Internacional en notaci´o cient´ıfica, indiqueu l’ordre de magnitud i especifiqueu la magnitud.
a) 4 fs b) 350 mg
a)
Notació científica: 4 fs x 10-15^ s = 0,000000000000004 s Ordre de Magnitud: 10 -15^ s 1 fs Magnitud: Temps (T)
b)
Notació científica: 350 mg x 10-6^ kg = 0,000035 kg Ordre de Magnitud: 10 -6^ 1 mg Magnitud: Massa (M)
- Expliqueu la difer
encia entre la composici´o d’una molecula d’aigua i una d’aigua oxigenada. En estar formades pels mateixos elements qu´ımics, tenen les mateixes propietats? Expliqueu un altre exemple de substancies qu´ımiques diferents formades pels mateixos atoms.
La diferéncia es troba en que la molécula d’aigua la formen:
2 atoms d’hidrogen + 1 atom d’oxigen = Aigua
Mentre que l’aigua oxigenada conté 1 atom més d’oxigen:
2 atoms d’hidrogen + 2 atom d’oxigen = Aigua Oxigenada
Tot i que es troben formades pels mateixos elements químics, no tenen les mateixes propietats. Per exemple en l’agua oxigenada, per la seva naturalesa oxidant, es adient per aplicacions industrials, terapeutiques i farmaceutiques, essent un exemple d’aquest últim com a desinfectant. En canvi l’aigua es apropiada per a consum propi i en la nostra higiene personal.
En quant a donar un altre exemple de substancies químiques diferents pero formades pels mateixos atoms, tenim l’Oxigen, el qual combinant dues d’aquestes mol.lecules formen l’Oxigen Gasós (O 2 ), i afegint una més tenim com a resultat l’Ozó (O 3 ). L’oxigen gasós es incolor, inolor i insipid, reacciona als metalls fins al punt de corroir-los i té aplicacions industrials (motors, combustió), i farmaceutiques (com a suplement a pacients amb dificultats respiratóries, per exemple l’hinalador). En cambi l’Ozó , amb les seves propietats, protegeig la Terra de les radiacions ultravioleta procedents del sol. Es un gas de color acre i generalment incolor.
- Un tren de 250 · 10^3 kg circula a 90 km/h en l´ınia recta. El conductor prem la palanca d’acceleraci durant 25 s, despr´es dels quals el tren circula a 180 km/h.
a) Calculeu l’acceleraci´o en m/s 2.
b) Calculeu la distancia que ha recorregut en aquests 25 s, en km. c) Calculeu la forca que experimenta el tren, en newtons (N).
a)
Donat que ens demana metres per segon al quadrat, primer em de fer la conversió de la velocitat del tren, passant-la de kilometres a metres, per tant:
v = 180 km/h = 180*1.000 m / 3.600 s = 50 m/s
després fem servir la fórmula de l’acceleració per a calcular-la:
a = vf - v (^) i / t 50 (m/s) – 25 (m/s) / 25s = 25(m/s) / 25s = 1 m/s 2
b)
Per a calcular-la primer emprarem aquesta fórmula: Vm = Vi + Vf / 2 25 + 50 / 2 = 75 / 2 = 37,
Después amb la fórmula de l’espai: E = V (^) m * t = 37,5 * 25 = 937,5 m/s
Distancia recorreguda: 937,5 m/s
c)
Emprant la fórmula de la força ens dona:
F = ma = 25010^3 (kg) * 1 (m/s^2 ) = 250*10 3 N
On m es la massa del tren, i a l’acceleració
- Una molla amb una massa de 3 kg penja del sostre. La massa oscil·la amunt i avall dos cops per segon. El centre de les oscil·lacions ´es a 1 m del sostre i el punt m´es baix ´es a 1,2 m del sostre. Considereu que no hi ha desfasament, ´es a dir, que comencem a contar el temps quan la massa es troba en la part m ´es baixa de les oscil·lacions.
a) Determineu la distancia de la massa al sostre en funci´o del temps. b) Determineu la constant k de la molla, tot indicant les unitats d’aquesta constant.
a)
Per determinar la distáncia farem servir la fórmula del moviment oscil·latori harmonic simple, que diu així:
y(t) = Acos (2Pi/T*t)
Substituïnt el valor de A per 0,2:
y(t) = 0,2cos (2Pi/T*t)
- Un asteroide de 3 · 10^3 kg viatja cap a la Terra. Quan ´es a 100.000 km de distancia de la Terra (de fet, del centre del planeta), l’asteroide entra en una orbita circular. Un equip de la NASA col·loca una carrega explosiva a la superf´ıcie i la fa detonar a distancia, de tal manera que explota en 10 3
pedacos. Quin ser el modul de la quantitat de moviment del centre de
Actionscript ´es
un llenguatge de programaci que permet realitzar programes que s’executen durant
una animaci
Flash. Utilitzarem un petit programa en Actionscript per poder variar les coordenades d’un objecte seguint una formula matematica en funci´o del temps.
Els passos a seguir son els segu¨ents, prenent com a exemple un moviment rectilini i uniforme.
1. Iniciar i configurar el document de Flash
Executeu Flash, preferentment la versi´o Adobe Flash CS5, i trieu “Crear nou document Flash” (Flash
- o “Crea nou arxiu de Flash AS2.0” (a partir de la versi´o Flash CS3). Al tauler “Propietats” (si no apareix en pantalla premeu ctrl + F3), confirmeu que la mida ´es de 550x400 p´ıxels i canvieu la velocitat dels fotogrames a 50 fps (frames per second). Aix`o implica que el moviment es compon en realitat d’un conjunt de fotogrames fixos que es mostraran a una velocitat de 50 fotogrames per segon. El valor per defecte pot ser una mica lent per visualitzar les animacions amb moviments suaus.
2. Definir el mobil
El mobil pot ser qualsevol cosa que vosaltres desitgeu que descrigui un moviment. Les instruccions que es donen en aquest enunciat son per dibuixar un cercle, per`o si teniu bons coneixements de dibuix amb Flash, podeu definir qualsevol altre element grafic que desitgeu (procureu en tot cas que el moviment s’apreci¨ı b´e).
- Amb l’eina oval (si no us apareix a la barra d’eines, desplegueu l’eina rectangle i la trobareu, vegeu la figura 1) dibuixeu una petita circumfer
encia el diametre de la qual no sigui major de 15 p´ıxels. Podeu veure la mida en p´ıxels en els requadres “An” i “Al” o “W” i “H” del panell de propietats: nom´es cal fer clic sobre la circumferencia amb el bot´o dret del ratol´ı. - El farciment de la circumfer`encia el podeu posar al vostre gust.
- Despr´es el seleccioneu enquadrant amb l’eina “selecci´o”.
- Aneu a “modificar” i “convertir en s´ımbol”(F8).
- Li assigneu el nom de “pilota” i el definiu com a clip de pel·l´ıcula. D’aquesta manera, la circumfer`encia passa a ser un s´ımbol que podreu utilitzar individualment en l’animaci´o.
A continuaci heu de situar el mobil a les coordenades (0,0). Per a
coordenades x i y de l’objecte
i donar-los el valor (0,0). La figura 2 mostra la pilota vermella en la posici´o 0,0 en Flash per a un escenari de 550x400 p´ıxels (la configuraci´o per defecte). L’eix de les y positives va cap avall i el de les x positives cap a la dreta (figura 2).
Figura 2: Sistema de coordenades en Flash
3. Determinar el moviment de l’ob jecte mitjancant Actionscript
Les coordenades del mobil en cada instant les definirem introduint les funcions x(t) i y(t) mitjan¸cant l’u´s d’Actionscript. Per fer-ho:
- Amb el bot (^) dret del ratol´ı feu clic sobre la pilota. S’obrir
un menu´ i seleccionarem “Accions”.
- S’obrir el quadre “Accions d’objectes” o “Accions clip de pel·l
´ıcula”, aquest quadre ´es el que
permet introduir el programa Actionscript. Tamb´e podeu seleccionar la pilota amb el boto´ esquerre i desplegar el panell “Accions” que apareix a sota.
- En l’area d’escriptura de la dreta, dins d’“Accions”, podreu escriure lliurement el codi del programa.
- En versions anteriors a Flash MX 2004 ser`a necessari pressionar “ctrl + e” (mode expert).
En Flash MX l’opci de “mode expert” apareix en una icona amb una fletxeta
implicar`a una component
Y de la velocitat negativa. onClipEvent (enterFrame)
indica al programa que tot el que segueix entre claudators s’executar`a en arribar a aquest fotograma. t = i / 50
defineix la variable temps i dep`en de la variable comptador i. Donat que la velocitat escollida ´es de 50 fps (50 imatges per segon), en un segon la variable hi hauria arribat al valor i = 50. Per aixo, per fer que el temps t estigui en segons ´es necessari definir t = i/50. Les l ´ınies posicionx=pinicialx+vinicialx*t
posiciony=pinicialy+vinicialy*t
defineixen les formules de la posici´o en funci´o del temps del moviment que es vol reproduir. En aquest cas les formules ens donen la coordenada x i la coordenada y per a cada instant de temps t en un moviment rectilini i uniforme. Per exemple, amb la l´ınia de dalt per a la coordenada x estem introduint la formula
Les segu¨ents l´ınies:
x(t) = x 0 + v 0 t (1)
setProperty (this, _x, posicionx); setProperty (this, _y, posiciony); assignen a la pilota (designada per l’objecte this) el valor de les coordenades que s’ha obtingut abans. En general, setProperty (a, b, c) assigna el valor c a la propietat b de l’objecte a. La l´ınia i=i+ incrementa en una unitat el valor de la variable comptador. Per provar el resultat de l’animaci´o haurem d’anar a: “control” i “provar pel·l´ıcula”. (Atencio: “control-reproduir” no reproduir`a l’animaci´o).
- En algunes formules necessitareu el valor de π, o les funcions sinus, cosinus i pot`encia. En actionscript s’escriuen aix´ı: - π ´es Math.PI - sin ´es Math.sin - cos ´es Math.cos - t 2 ´es Math.pow(t,2) o b´e t*t - La separaci decimal s’escriu amb un punt (per exemple 0.5). - El s´ımbol de la multiplicaci ´es l’asterisc *.
Per realitzar altres tipus de moviment amb altres objectes simultaniament en la mateixa animacio, haureu de crear-los comen¸cant des del pas 1 (definir el mobil) de nou per a cada un d’ells. Les l ´ınies de codi d’Actionscript de cada mobil haureu d’escriure-les de nou al tauler “accions” associat a cadascun dels mobils (que seran, en termes de flash, nous clips de pel·l´ıcula). En visualitzar
l’animaci apareixeran tots els mobils amb tots els moviments
executant-se al mateix temps.
- Representeu, mitjan¸cant una animaci´o en Flash, tres m`obils que descriguin un moviment oscil·latori harmonic simple, un moviment circular i un moviment que sigui una composici´o de dos moviments
harmonics per cap dels dos casos anteriors. Per obtenir aquests
expliqueu-ho.
b) Expliqueu com obteniu el moviment circular. Observeu qu`e succeeix amb el sentit del movi- ment per als diferents valors del desfasament.
- Representeu, en una animaci en Flash, una pilota de futbol que descriu un moviment
parabol·lic
despr´es d’un xut. Per fer-ho, haureu de descomposar el moviment en dues components x(t) i y(t).
La component horitzontal descriur un moviment uniforme, a velocitat constant. La
gravetat. Haureu de calcular
el valor de l’acceleraci de la gravetat en pixels/segon^2 , tenint en compte que g = 10 m/s^2 , de
manera que els moviments siguin realistes. Escolliu els valors de les components de la velocitat incial per tal de determinar l’angle d’inclinaci´o del xut. Entregueu el fitxer .fla corresponent a aquesta animaci´o.
