Simulando la gravedad I

Home / Tema / Física / Simulando la gravedad I

Introducción

La propuesta que traemos consiste en realizar un simulador de gravedad. Como es habitual lo que haremos será trabajar por etapas para que los más pequeños o con menos experiencia puedan también trabajar en este gran proyecto. Pero primero entremos en materia.

Deberías saber

  • Manejo básico de Scratch
  • Uso básico de variables en Scratch
  • Manejo de apariencia de un objeto (tamaño)
  • Operadores para operaciones básicas

Objetivos

  • Utilizar Scratch como herramienta de simulación científica.
  • Aprender a relacionar variables con instrucciones de movimiento y apariencia.
  • Aprender qué es la gravedad y sus conceptos básicos.

¿Qué es la gravedad?


Según wikipedia “La gravedad es una de las cuatro interacciones fundamentales. Origina la aceleración que experimenta un cuerpo físico en las cercanías de un objeto astronómico.” ¿Esto qué significa? Se podría decir que es una fuerza de atracción entre objetos. Y utilizamos el término gravedad para hablar de la intensidad de esa fuerza. El porqué de esta fuerza lo podemos dejar para más adelante.

Aun así para hacer un simulador de gravedad nos interesa saber de qué factores depende la misma. La fuerza de atracción gravitatoria depende de la masa de los cuerpos y de la distancia que hay entre ellos. Por ejemplo, una persona en la tierra siente más fuerza gravitatoria hacia la tierra que hacia la luna si estuviera en la luna. Esto es porque cuanta más masa tenga un objeto, más fuerza de atracción causa, ¡esto hace que nuestro peso sea distinto en la tierra que en la luna!

Las cosas se sienten atraídas hacia la Tierra porque la Tierra tiene una gran masa.

Por lo que ahora ya podemos plantear un programa que simule esto, solo nos falta saber algunos datos. Pero por lo general podríamos decir que un planeta, cuánto más grande es, más fuerza de gravedad tiene y eso hará que pesemos más. La gravedad se comporta según unas leyes. Esas leyes las aplicaremos más adelante. De momento vamos a hacer nuestro simulador de gravedad sin tener muy en cuenta las leyes, y cuando vayamos dándole forma aplicaremos las leyes reales.

Caída a velocidad constante, para empezar.

Pues bien, vamos a ponernos manos a la obra. El primer paso será crear los objetos que necesitaremos para este proyecto.

Ahora toca hacer una primera versión de nuestro programa. Colocaremos los objetos y haremos que al presionar la tecla espacio la manzana se sienta atraída por el planeta. Activaremos mágicamente la gravedad con la tecla espacio.

La aceleración

De momento no hay aceleración. Para que la velocidad varíe tendremos que crear una variable, la variable velocidad que irá aumentando desde que empiece la caída hasta que llegue al final y vuelva a ser 0.

La masa del planeta

Tenemos que pensar cómo podríamos cambiar la masa del planeta. Podemos crear una nueva variable que se maneje con un deslizador. De esta forma permitimos que la gente pueda cambiar a su antojo la masa del planeta. Para que además quede más visual podemos hacer que el tamaño de nuestro objeto también cambie con el valor de la variable. ¿Mucho lío? Echa un ojo a esto, no es tan complicado.

Con este programa hacemos que con un deslizador podamos cambiar la masa del planeta. Además hemos hecho que “por siempre” el tamaño del planeta cambie. Cambiará entre 0 y 100*5, por lo que el tamaño irá desde 0 hasta 500.

Cuanta más masa, más fuerza de atracción y en definitiva más aceleración.

Busco la forma de que al variar la masa del planeta varíe de forma proporcional la aceleración hacia el mismo.
En este caso, y tras probar varios valores he decidido que la aceleración sea 20 veces menos que la masa, pero siempre proporcional.

Ahora solo queda probarlo…

Hemos hecho ya nuestro simulador. Solo queda probarlo y ver cómo lo podemos mejorar. Si quiere puedes consultar en nuestra cuenta de Scratch el programa que hemos realizado hasta ahora y reinventarlo.

Prueba a realizar un proyecto en el que los objetos no solo caigan, sino que puedan orbitar.

Puedes hacer una comparativa con diferentes planetas del Sistema Solar.

¿Cuáles son tus ideas? Comentanoslas.

No olvides compartir con nosotros tus creaciones. También puedes seguirnos en Twitter para encontrar más bananas en @BananaCoders.

Deja un comentario