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Trabajo Práctico:
ESTUDIO DEL MOVIMIENTO OSCILATORIO CON CAMARA DIGITAL
El objetivo del Trabajo Práctico es estudiar el movimiento oscilatorio. Para ello, se registrará en video un
movimiento de un sistema físico elegido por el/los alumno/s y se procesará con un programa de computación.
Cómo obtener datos para el estudio de movimientos empleando la cámara digital
1. Elegir el movimiento a estudiar
La primera decisión es la elección de “aquello” que se va a estudiar, es decir el móvil cuyo movimiento se desea
analizar. Se pretende estudiar el movimiento oscilatorio. Para ello, pueden pensarse diferentes sistemas:
 Una hamaca
 Un cuerpo unido a un resorte
 Una puerta vaivén
 La aguja de una máquina de coser
 El plato del microondas
 La cuerda de una guitarra
 Un cuerpo flotando
 Una bolita en un cuenco
 Una varilla flexible
 Un cuerpo doblado (en forma de L) sobre una cuña (problema 10.22)
 Un cuerpo de revolución con un lastre
 Un muñeco lastrado (nunca cae)
 Un péndulo:
 Un cuerpo pequeño atado a un hilo
 Una regla suspendida de un clavo
 Un aro suspendido de un clavo
 Cualquier cuerpo suspendido de un clavo
2. Preparar la escena y registrar el video
El registro de un video del móvil cuyo movimiento se desea estudiar implica el diseño y montaje de la escena, y los
aspectos a tener en cuenta son, entre otros:
 La iluminación se debe adecuar de modo que evite sombras sobre el móvil.
 Del cuerpo que actuará como móvil, son importantes color y tamaño, de modo que se distinga del fondo
de la escena. Se puede marcar un círculo pequeño sobre el cuerpo con un color identificatorio.
 Una escala de referencia, para ello puede incluirse una regla graduada dentro de la escena. O medir en ella
alguna longitud de algún objeto que se registre en el video.
 La cámara debe permanecer fija durante todo el movimiento del cuerpo. Una vez preparada la escena, se
inicia el registro del video y luego se pone en movimiento el cuerpo.
 La duración del video depende del tipo de movimiento a estudiar y está limitado por la memoria de la
cámara digital. Para el estudio de movimientos sencillos bastan unos pocos segundos y se debe tener
presente, que cada segundo de registro de video son, al menos, 15 cuadros (frames).
En la figura, se muestra el esquema de un montaje para el registro del video.
Registro del Video con Cámara Digital
Video (archivo con extensión .mov)
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3. Bajar el video de la cámara digital a la PC
Para realizar esta operación debe disponer del cable correspondiente que conecte la cámara y la PC a través del
puerto USB. En algunos modelos puede ser necesaria la instalación previa de un software específico, que en ese
caso debe acompañar a la cámara. Si la cámara posee chip de memoria, sólo basta con llevar el chip a la
computadora portátil y copiar los archivos.
4. Convertir el formato del video
Si el formato del video registrado es otro, debe convertirse al formato .mov, utilizando para ello, algún programa
de convertidor de videos.
5. Procedimiento (Realizar esta actividad en grupos de 2 o 3 alumnos)
a) Registre el movimiento elegido durante tres o cuatro períodos.
b) Procese el video obtenido con el Tracker.
c) Obtenga y analice la gráfica de posición x, componente x de la velocidad y componente x de la aceleración en
función del tiempo. Realice los ajustes con ecuaciones matemáticas necesarias.
d) Presente un informe grupal, que incluya:
1- Qué problema se resolvió: incluya una descripción breve del objeto cuyo movimiento se va a analizar.
2- Con qué se lo resolvió: describa e incluya pantallas del Tracker del video procesado.
3- Cómo se lo resolvió: describa e incluya pantallas de los gráficos x(t), vx(t), con los ajustes realizados (funciones
armónicas, exponencial).
4- Qué resultados se obtuvieron: describa el movimiento estudiado. Para ello:
4.1- Determine el período del movimiento.
4.2- Identifique las posiciones en las que la velocidad es nula, y la separación entre ellas.
4.3- ¿Se trata de un movimiento oscilatorio armónico, amortiguado o forjado? Justificar.
5- Proponga cambios para mejorar el registro del movimiento, así como otros programas de visualización y de
conversión de videos.
Requerimientos
Para obtener datos del movimiento de un cuerpo empleando la cámara digital, se necesita disponer de los
siguientes elementos:
· Cámara digital (que tenga modo video)
· Utilitario y/o cable para bajar las fotos a la computadora (El utilitario siempre acompaña a la cámara, en cambio.
El cable, no siempre y en algunos modelos se debe adquirir de manera separada)
· PC con15 MB de memoria libre con puerto de acceso USB
· Programas utilitarios:
-Para visualizar el video:
Instale VLC Media Placer, Quick Time Placer, u otro programa similar. Puede bajarlos del sitio:
http://www.softonic.com/s/vlc-gratis-2011 http://www.apple.com/es/quicktime/what-is/
-Para convertir el video:
Instale Video to Video Converter, Format Factory u otro similar. Puede bajarlos del sitio:
http://www.softonic.com/s/programa-%27para-convertir-videos-en-cualquier-formato/gratis
-Para el tratamiento del video:
Lea detenidamente la Guía rápida para el empleo del TRACKER en el análisis de un video.pdf, que puede bajar del
sitio del curso. Instale Tracker. Puede bajar la versión 4.05, 4.75, o posterior del Tracker, así como ejemplos, desde
uno de los sitios: http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/ http://www.compadre.org/OSP
IMPORTANTE
Leer detenidamente el manual de la cámara digital que va a utilizar a fin de conocer los siguientes datos sobre
ella:
 Configuración de la cámara para obtener un video
 Formato del video, es decir cuál es la extensión del video que se obtiene con ella.
 Tiempo de duración del video
 Número de frames por segundo.
 Cómo procede para bajar los videos a la PC.
Guía de trabajo realizado en base a la guía: Empleo de la Cámara Digital en el laboratorio de Física, confeccionada
por G. Sampallo y S. Meza.
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