SIMULADORES

¿ QUÉ ES UN SIMULADOR?

Un simulador es un aparato, por lo general informático, que permite la reproducción de un sistema. Los simuladores  reproducen sensaciones y experiencias que en la realidad pueden llegar a suceder. Un simulador pretende reproducir tanto las sensaciones físicas (velocidad, aceleración, percepción del entorno) como el comportamiento de los equipos de la máquina que se pretende simular. Para simular las sensaciones físicas se puede recurrir a complejos mecanismos hidráulicos comandados por potentes ordenadores que mediante modelos matemáticos consiguen reproducir sensaciones de velocidad y aceleración. Para reproducir el entorno exterior se emplean proyecciones de bases de datos de terreno. A este entorno se le conoce como "Entorno Sintético"

CARACTERÍSTICAS DE UN SIMULADOR

• Representación en tres dimensiones, partiendo del modelo original en dos dimensiones
• Espacio de simulación acotado
• Número limitado de peces
• Configuración del simulador mediante fichero
• Generación de estadísticas para controlar el grado de cohesión del grupo.

TIPOS DE SIMULADORES:

• Simulador de conducción: permiten a los alumnos de autoescuela, enfrentarse con mayor seguridad a las primeras clases prácticas, además de permitirles practicar de manera ilimitada situaciones específicas (aparcamientos, incorporaciones desde posiciones de escasa visibilidad, conducción en condiciones climatológicas adversas, ...). Uno de estos simuladores es SIMESCAR, desarrollado por la firma SIMUMAK.
• Simulador de carreras: es el tipo de simulador más popular; se puede conducir un automóvil, motocicleta, camión, etc. Ejemplos: Factor, GTR, GT Legends, toca racer.
• Simulador de vuelo: o de aviones: permite dominar el mundo de la aviación y pilotar aviones, helicópteros... Ejemplos: Microsoft Flight Simulator, X-Plane.
• Simulador de vuelo de combate: es como el tipo anterior de simulador, pero especializado en el ámbito militar. Ejemplos: Rise of Flight, IL-2 Sturmovik, Lock On, Digital Combat Simulator.
• Simulador de trenes: permite controlar un tren. Ejemplos: Microsoft Train Simulator, Trainz , BVE Trainsim.
• Simulador de vida: o de dinámica familiar: permite controlar una persona y su vida. Ejemplo: Los Sims.
• Simulador de negocio: permite simular un entorno empresarial. Es posible jugar diferentes roles dentro de las funciones típicas de un negocio. Ejemplos: EBSims, Market Place, Flexsim,Emprendiendo.
• Simulador político: permite rolear como político. Ejemplos: Las Cortes de Extremapol, Política xxi, Simupol, Dolmatovia.
• Simulador de redes: permite simular redes. Ejemplos: Omnet++, ns2.

• Simulador clínico médico: permite realizar diagnósticos clínicos sobre pacientes virtuales. El objetivo es practicar con pacientes virtuales casos clínicos, bien para practicar casos muy complejos, preparando al médico para cuando se encuentre con una situación real o bien para poder observar como un colectivo se enfrenta a un caso clínico, para poder sacar conclusiones de si se está actuando correctamente, siguiendo el protocolo de actuación establecido. Ejemplo: Simulador clínico Medite-ca .

• Simulador musical: permite reproducir sonidos con un instrumento de juguete. Ejemplo, Guitar Hero, Dj Hero, Band Hero de Activision Blizzard y Rock Band de Harmonix

• Simulador termosolar: permite analizar la influencia de la producción de electricidad en la modificación de ciertos parámetros en una central solar termoeléctrica.

• Simulador de ciberdefensa: reproduce un entorno en el cual se llevan a cabo acciones de ataque sobre un sistema de información determinado, pudiendo a su vez ejecutar acciones defensivas con el objetivo de verificar su eficacia ante dichos ciberataques. Estos simuladores suelen tener propósitos de entrenamiento y formación así como de experimentación y validación de nuevas tecnologías o configuraciones. Los simuladores de ciberdefensa pueden emplear diferentes técnicas en función del compromiso deseado entre fidelidad y escalabilidad. Algunas de estas técnicas incluyen virtualización, paravirtualización, emulación, simulación de tráfico de red, simulación híbrida, modelos analíticos, etc. Ejemplos: Simulador Avanzado de Ciberdefensa de Indra , Alcuin de ATC-NY, XNET de la Universidad Carnegie Mellon, SIMTEX de EADS, o CyberNEXS de SAIC.

 

  EJEMPLOS DE SIMULADORES:

• http://phet.colorado.edu/sims/projectile-motion/projectile-motion_es.html

• http://phet.colorado.edu/sims/vector-addition/vector-addition_en.

• htmlhttp://www.edumedia-sciences.com/es/a236-referenciales

• http://www.edumedia-sciences.com/es/a217-caida-libre-1 

Una pelota es soltada sin velocidad inicial desde lo alto de la Torre de Pisa. Se puede indicar su posición a intervalos de tiempo regulares seleccionando la opción "estroboscopia". Un cursor está a su disposición para medir las posiciones sucesivas de la pelota. Basta con sobrevolar cada imagen de la pelota para indicar el instante en el cual es vista. El botón impresora permite imprimir una versión en papel de lo visto en la pantalla.

• http://www.edumedia-sciences.com/es/a479-cinematica

La evolución en el tiempo se traza aquí en forma grafica. Se representan el movimiento rectilíneo uniforme (velocidad constante) y el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (aceleración constante).Seleccionar en los menúes correspondientes el tipo de movimiento y la escala de observación deseadas.

UNIDAD # 3 CINEMÁTICA

UNIDAD # 3 

ART. 1 MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU):

El movimiento de una partícula ( cuerpo rígido ) se describe según los valores de la rapidez, la velocidad,aceleración y la formas de su trayectoria. Es importante tener claro cada uno de estos conceptos para comprender la cinemática de los diferentes tipos de movimiento.

El Movimiento Rectilíneo Uniforme: Se llama rectilíneo porque su trayectoria es en línea recta y uniforme por tener rapidez constante.

Entonces se define como un movimiento de velocidad constante ya que de la velocidad no varía ni el módulo(rapidez) ni la dirección y el sentido. El movimiento rectilíneo uniforme realiza desplazamientos iguales en intervalos de tiempos iguales. Como la velocidad no tiene variación la aceleración es nula.

La Ecuación para calcular el módulo de la velocidad en el movimiento rectilíneo uniforme es la de la  rapidez que mide la distancia recorrida entre el tiempo que la recorre.

El MRU SE CARACTERIZA POR:

a) Movimiento que se realiza en una sola dirección en el eje horizontal.

b) Velocidad constante; implica magnitud, sentido y dirección inalterables.

c) La magnitud de la velocidad recibe el nombre de rapidez.

PROBLEMAS SOBRE MRU

Ejercicio 1.

• Un automóvil se desplaza con una rapidez de 30 m por segundo, con movimiento rectilíneo uniforme. Calcule la distancia que recorrerá en 12 segundos.

Analicemos los datos que nos dan:

Apliquemos la fórmula conocida:

                                             

y reemplacemos con los datos conocidos:

Ejercicio 2.

• El corredor de la figura trota de un extremo a otro de la pista en línea recta 300 m en 2,5 min., luego se devuelve y trota 100 m hacia el punto de partida en otro minuto.

Preguntas: ¿Cuál es la rapidez promedio del atleta al recorrer  ambas distancias? ¿Cuál es la rapidez media del atleta al recorrer los 400 metros?

Veamos los datos que tenemos:

Para el primer tramo:

Calculamos su rapidez:

Para el segundo tramo:

Calculamos su rapidez:

Rapidez promedio:

La rapidez promedio del atleta fue de 110 metros por minuto.

Veamos ahora cuál fue la velocidad media (v_m)para recorrer los 400 metros:

APLICACIÓN DE LA VIDA DIARIA ( MRU)

Es muy fácil decir que un objeto esta quieto o en movimiento. Mas difícil es explicar lo que estamos observando.

• cuando viajamos en un ómnibus, ¿ Qué razones se tiene para decir que es el ómnibus el que se mueve? o ¿ O es la estación o el pueblo el que se aleja? Entonces podemos decir cuando un pasajero viaja en un ómnibus se encuentra en movimiento respecto al suelo, pero esta en reposo en relación a un sistema de referencia que esta dentro del ómnibus.

Los estados de reposo o movimiento tienen carácter relativo, es decir, son estados que dependen del sistema de referencia escogido.

• Otro ejemplo tenemos cuando los soldados marchan en linea recta a razón de metros cada segundo. Esto es, cada vez que se mida lo que recorren en un segundo, se encuentra que son tres metros. Podemos afirmar, que estos soldados recorren distancias iguales en tiempos iguales; un movimiento que tenga estas relaciones podemos afirmar que se trata de un movimiento rectilíneo uniforme.

ART. 2 MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME VARIADO

Es el de un móvil cuya aceleración permanece constante en modulo y dirección.

CARACTERÍSTICAS:

a)   La velocidad es directamente proporcional al tiempo 

b)  La rapidez varia y según esta aumente o disminuya, el movimiento es acelerado o retardado, respectivamente.

FORMULAS:

Usar : (+); si el movimiento es acelerado.

Usar : (-); si el movimiento es retardado.

Donde: vf = velocidad final

vo = velocidad inicial 

a = aceleración

t = tiempo 

e = espacio o distancia 

PROBLEMAS SOBRE MRUV

Ejercicio 1.

• Un móvil marcha con una velocidad de 40 m/s y comienza a frenar con MRUV hasta detenerse en 8 s. Calcular la aceleración, la distancia que recorre y representar gráficamente la aceleración, la velocidad y la posición en función del tiempo.

Solución:

Nuevamente debemos fijar el sistema de referencias y la posición inicial de el móvil en dicho sistema. Utilizaremos el eje X y el móvil se encontrará en el origen en el momento en que empezamos a medir. Al igual que en el ejemplo anterior, la posición inicial será igual a cero y la posición calculada con la segunda ecuación horaria será directamente la distancia recorrida por el móvil.

Calculamos la aceleración:

El signo negativo nos indica que la aceleración tiene sentido contrario al sistema de referencias. Ahora calculamos la posición.

 

Representamos gráficamente:

Ejercicio 2.

• Un móvil que marchaba a 15 m/s acelera a 5m/s² durante 8 s Calcular la velocidad que alcanza.






APLICACIÓN DE LA VIDA DIARIA ( MRUV)

En la vida diaria, el tren, el automóvil, el colectivo, no pueden por diversas razones (intensidad del tránsito, mal estado del camino, etc.) mantener una velocidad constante. Por lo tanto, la velocidad resulta variable respecto del tiempo. Cuando ello ocurre, estamos en presencia de lo que se denomina movimiento variado. La medida de la variación de la velocidad es lo que llamamos aceleración. Movimiento rectilíneo uniformemente variado es aquel en el cual el cuerpo que lo describe se mueve en línea recta y su aceleración es constante.

Para calcular su  velocidad final.

• Este movimiento es el que describen los proyectiles. El caso general sucede cuando se dispara algún proyectil que sale con cierta velocidad inicial conocida v0 y este disparo se hace con un determinado ángulo con la horizontal que es también conocido.

Este movimiento es curvo, corresponde a una parábola.

IMPORTANCIA DE LA INGENIERÍA EN SISTEMAS EN EL ESTUDIO DE LA CINEMÁTICA

La cinemática juega un papel importante en la carrera de Ingeniería en sistemas, ya que surgen de diseños de sistemas; es decir el foco de atención principal. 

se  busca asimilar y adaptar tecnologías nuevas y existentes a procesos industriales. Está orientada a generar, a través de la investigación aplicada, el desarrollo de tecnologías alternativas para usos industriales, mediante la formulación teórica abstracta de los fenómenos físicos que involucran un proyecto.

Esta ingeniería estudia todos los fenómenos naturales como tales, pues hace honra a una ciencia exacta, pero a su vez busca llevar a la práctica, en forma dinámica, todos sus conceptos teóricos y experimentales. Una característica fundamental del Ingeniero en Sistemas  es su capacidad de diseño, disciplina e innovación; permitiéndole disponer de sus conocimientos físico-matemáticos en proyectos que involucran ramas  de diversas de la física clásica y moderna, adaptándolas a fines prácticos, lo que le otorga una ventaja sobre las  demás ingenierías en las que el Ingeniero adquiere una cierta especialización.

El Ingeniero en Sistemas  está preparado para trabajar en  frente del desarrollo tecnológico. Esta especialidad, en general, puede ser caracterizada por las aplicaciones de procedimientos físicos multidisciplinarios y a menudo especializados a problemas técnicos  de la más variada índole. Como conclusión, el Ingeniero en Sistemas  juega un rol fundamental en el avance tecnológico de importancia actual.

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