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simulazioni

Con Scratch si possono realizzare simulazioni di funzioamento di processi descrivibili con equazioni differenziali usando metodi di integrazione e derivazione numerica.

Presentazione

Con Scratch viene simulata la funzione di un Convertitore Analogico Digitale (nota 1).

Grazie alla simulazione si possono apprezzare alcune delle proprietà della conversione.

Nota. Il progetto permette di visualizzare la conversione di un evento che viene fatto evolvere in tempo simulato in modo che Scratch possa svolgere correttamente il compito di conversione.

La conversione analogico digitale (nota 2) converte una tensione analogica in un valore numerico corrispondente: 

entrano tensioni, escono numeri

ADC schema

Con Scratch si può disegnare la traiettoria di un grave lanciato in aria.

Per realizzare la simulazione si ipotizza una spinta poderosa iniziale e poi null'altro che l'inerzia e l'attrazione gravitazionale: una cannonata.

Ovviamente si inseriscono ipotesi che aiutano a semplificare la soluzione del problema come l'assenza di attrito in aria, un'accelerazione di gravità costante in direzione e valore .

Non è difficile con Scratch simulare situazioni in cui c'è da considerare l'attrito con l'aria o un'accelerazione di gravità che cambia lungo la traiettoria (nota 1) ma qui interessa provare  nel senso di "cosa accadrebbe se ...". (nota 2)

Nel progetto "Una cannonata estrema" si suppone di aver a che fare con un cannone potentissimo che spara un proiettile in direzione orizzontale dall'alto di una torre alta 400m in assenza di attrito con l'aria.

Si prova con velocità diverse e si vede dove e come cade il proiettile.

Con Scratch si può simulare il funzionamento di un circuito RL in regime di tensione a onda quadra (nota 1).

 

graf RL vip

Di fatto, questa applicazione è un calcolatore grafico.

Questa applicazione link1 (nella versione 1 scaricabile qui) consente di visualizzare le curve di tensione, corrente, potenza generata, potenza persa per effetto joule dalla resistenza e potenza di magnetizzazione dell'induttanza in diversi regimi perchè sono modificabili la tensione, il periodo, il duty cycle, la costante di tempo tau e la corrente iniziale.

Un video ne illustra il funzionamento.

 

La base teorica è illustrata nell'articolo circuiti ohmico induttivi, generaltà

Con Scratch2 è stata realizzata una simulazione da usare per calcolare le traiettorie che può assumere un Satellite che viene lanciato ad una velocità fissata dall'utente all'interno di un campo gravitazionale.

L'applicazione si trova a questo link.

 

In questa pagina ci sono tutte le spiegazioni ed i riferimenti necessari all'utilizzo ed alla comprensione del funzionamento.

E' anche disponibile una evoluzione con la possibilità di comandare il satellite tramite motori a razzo.

 

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