¿Qué es Tracker?

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INTRODUCCIÓN:

El movimiento es uno de los fenómenos físicos más evidentes, al ser fácilmente observable. Su estudio nos permite entender la circulación de objetos con los que, seguro, estás familiarizado, como trenes coches y aviones, pero también nos sirve de base para el estudio de satélites, planetas, estrellas y otros muchos.

Aunque todos tenemos un concepto más o menos intuitivo de lo que es el movimiento y de cuándo podemos decir que un cuerpo se mueve, en este tema vamos a estudiar desde el punto de vista de la física qué define al movimiento y cuáles son sus características más importantes.

Para ello utilizamos el Software de Física TRACKER es una herramienta gratuita de modelado y análisis de video construida en el marco Java. Está diseñado para ser utilizado en la educación de física. El modelado de video de Tracker es una forma poderosa de combinar videos con el modelado por computadora.

OBJETIVOS:

• Describir el movimiento rectilíneo en términos de velocidad media, velocidad instantánea, aceleración media y aceleración instantánea.
• Interpretar gráficas de posición contra tiempo, velocidad contra tiempo y aceleración contra tiempo para el movimiento rectilíneo.

Tracker es un paquete de análisis de imágenes y videos y una herramienta de modelado que se basa en la biblioteca de código Java de Open Source Physics. Las funciones incluyen seguimiento de objetos con superposiciones y gráficos de posición, velocidad y aceleración, filtros de efectos especiales, múltiples marcos de referencia, puntos de calibración y perfiles de línea para el análisis de espectros y patrones de interferencia. Está diseñado para ser utilizado en laboratorios y conferencias introductorias de física universitaria.

Tracker puede superponer modelos de partículas dinámicas simples en un clip de video. En un experimento típico de modelado de video, los estudiantes capturan y abren un archivo de video digital, calibran la escala y definen ejes de coordenadas apropiados al igual que para el análisis de video tradicional. Pero en lugar de rastrear objetos con el mouse, los estudiantes definen expresiones de fuerza teóricas y condiciones iniciales para una simulación de modelo dinámico que se sincroniza y se dibuja en el video. El comportamiento del modelo se compara así directamente con el del movimiento del mundo real. Tracker utiliza la biblioteca de códigos de física de código abierto, por lo que son posibles modelos sofisticados. El modelado de video ofrece ventajas sobre el análisis de video tradicional y el modelado solo de simulación.

Estas herramientas están diseñadas para la creación de paquetes curriculares o para apoyar el modelado y laboratorios de los estudiantes.[pic 3]

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Iniciaremos este análisis con el movimiento de la partícula número uno, a la cual llamaremos P1.

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Se trabajara sobre un fragmento del video para lograr mayor eficacia en las gráficas.

Como primera parte se utilizara la vara de calibración A,  la cual tiene una medida de 50.0 m.

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Continuamos colocando los ejes de coordenada.

Se crea una masa puntual A (llamada P1) y se define su trayectoria la cual puede ser realizada de manera automática con AUTOTRACKER para una mejor calibración o realizarla manualmente dependiendo de nuestras necesidades.

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Luego de haber realizado los pasos anteriores se obtendrá gráficas y tabla de datos que a continuación analizamos.

Grafica x, t:

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En la gráfica x representa la Posición, Su unidad en el Sistema Internacional (S.I.) es el metro (m) y se obtiene por medio de la siguiente expresión:

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Dónde:

•  es la posición inicial.[pic 11]
•  es la velocidad que tiene el cuerpo a lo largo del movimiento.[pic 12]
•  es el intervalo de tiempo durante el cual se mueve el cuerpo.[pic 13]

Observa lo que  representa en la ecuación de posición: El intervalo de tiempo durante el cual se mueve el cuerpo. Dicho intervalo a veces es representado por  y otras por . En cualquiera de los casos,   siendo  y  los instantes de tiempo inicial y final respectivamente del movimiento que estamos estudiando.[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

Tanto en las gráficas como en las tablas de datos podemos seleccionar los intervalos que utilizaremos.

En las tablas de datos seleccionamos la posición (x), el tiempo (t) y la velocidad (v)[pic 20]

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Estos datos utilizaremos más adelante para realizar una comparación con el recorrido de la Partícula número dos (P2)

La gráfica 1 de la posición x de P1 versus el tiempo t, la inclinación de la recta depende de la  velocidad.

La velocidad  de una partícula durante cualquier intervalo de tiempo  es igual a la pendiente de la línea recta (o cuerda) que conecta los dos puntos () y () sobre una gráfica de x versus t.[pic 22][pic 23][pic 24]

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