Fisica Computacional - CC063

Programacion OO:Programacion OO:CinematicaCinematica

Prof: J. Solano2012-I

Universidad Nacional de IngenieríaFacultad de Ciencias

Física ComputacionalCC063

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Problema: Movimiento de un proyectilProblema: Movimiento de un proyectil

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Movimiento de un proyectil:

Movimiento uniforme 1D

Movimiento uniforme 2D

Movimiento acelerado 2D

La isotropia del espacio implica que el movimiento en una direccion es independiente del movimiento en otras direcciones.

El problema es usar el computador para describir el movimiento tal que las velocidades y aceleraciones en cada direccion son tratadas como entidades separadas independiente del movimiento en otras direcciones.

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Fundamentos de POOFundamentos de POO

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Los fundamentos de la POO:

Encapsulacion

Abstraccion

Herencia

Polimorfismo

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Leyes de Newton, Ecs. de movimientoLeyes de Newton, Ecs. de movimiento

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2da ley de Newton relaciona el vector fuerza F, actuando en la masa m, a la acelaracion a.

En coordenadas cartesianas

Si la fuerza en x es cero: Fx = 0

Esta ec. Es la base de un objeto padre. Si la fuerza en y tambien es cero, entonces el movimiento tambien sera uniforme en y:

En este proyecto el movimiento uniforme en x es el padre, mientras que en y es el hijo.

Si hay una fuerza constante en direccion x causa una celeracion ax:

Si en la direccion y tenemos la fuerza de la gravedad (ay = -g = -9.8 m/s2)

F = m a

F i = md 2 xid t2

(i=1,2, 3)

x = x0 + v0x t

y = y0 + v0y t

x = x0 + v0x t +12ax t

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y = y0 + v0y t −12g t 2

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Metodo POO: Metodo POO:

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Estructura de clases:

Clase padre Um1D: movimiento uniforme 1D para condiciones iniciales dadas

Clase hijo Um2D: movimiento uniforme 2D para condiciones iniciales dadas

Clase hijo Accm2D: movimiento acelerado 2D para condiciones iniciales dadas

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Ejercicio: movimiento armonico simpleEjercicio: movimiento armonico simple

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La superposicion de movimientos armonicos simples independientes en 2D puede estudiarse via POO

Crear una clase ShmX para

Definir otra clase ShmY para:

Emplear el concepto de herencia multiple para definir una clase hijo ShmXY de las dos clases padres ShmX y ShmY.

Debe tener una funcion miembro para escribir un archivo con las posiciones x e y a diferentes tiempos (figuras de Lissajous)

Para obtener herencia multiple usar:

class ShmXY : public ShmX, public ShmY

Para el constructor:

ShmXY::ShmXY(): ShmX(Ax,delx,tx,dtx), ShmY(Ay,dely,ty,dty)

x = Ax sin(w x t + ∂x)

y = A ysin (w y t + ∂ y)