Sólido Rígido

 

Ejercicios básicos de sólido rígido

Mediante la librería "Fisica" implementada para Processing (más información), podemos implementar sólidos rígidos con determinadas funcionalidades que, simplemente, necesitan un mundo tipo "FWorld":

• Velocidad angular: podemos comprobar el funcionamiento de la velocidad angular en determinadas simulaciones
• Fricción: parámetro a elegir que permite generar simulaciones más o menos estables, así como "damping". Estos parámetros se generan en el mundo.
• Uniones (joint): permite crear enlaces entre cuerpos para comprobar más fácilmente el funcionamiento de la velocidad angular de un cuerpo.

En el laboratorio de Simulación se han implementado ciertos ejemplos básicos mediante la libería "fisica". Los siguientes ejercicios han sido realizados por Laura Crespo y Marina Martínez:

Actividad 1:

Esta actividad tiene como objetivo mostrar las interacciones físicas entre objetos, y modificar ciertos parámetros (damping, fricción...) de estos para que, con el paso del tiempo, la simulación se estabilice. Si estos parámetros fueran nulos, los cubos no dejarían de moverse.

Podemos observar que, una vez los objetos caen y se estabilizan, cambian de color.

Actividad 2:

Mediante las características del anterior programa, vamos a implementar una torre de cubos apilados que se estabilicen nada más caer sobre el que tienen debajo.

Este efecto podemos conseguirlo mediante un parámetro de fricción elevado, de forma que los cubos se frenen al rozar con el suelo y entre ellos. 

Actividad 3:

Una vez comprobado el funcionamiento de la librería en cuanto a interacción con diferentes objetos, podemos empezar a simular la conservación del momento angular entre dos cuerpos conectados.

Podemos definir la conservación del momento angular sobre dos cuerpos como la siguiente igualdad: I(t1)*w(t1) = I(t2)*w(t2), lo que significa que, en ausencia de fuerzas externas, el producto del tensor de inercia del cuerpo por la velocidad angular se mantiene constante. Por tanto, si la configuración del cuerpo cambia (o de la unión entre cuerpos), la velocidad angular también lo hará.

Para demostrar esto, se ha generado la siguiente simulación:

Aplicación - Actividad 4:

Con motivo de mostrar un ejemplo de aplicación del solido rígido a una interfaz de usuario, se ha generado el siguiente "demo" del juego "Angry Birds":

Esta interfaz se basa en el lanzamiento de "pájaros" para demoler la torre que, como se puede observar, el usuario no podrá modificar. Mediante este juego se comprueba que se pueden realizar diferentes funcionalidades mediante la libería "fisica": interacción entre objetos, interacción del usuario con la aplicación... 

Cabe destacar que el lanzamiento de los objetos depende de la posición del ratón en el lugar de lanzamiento y la posición inicial del objeto: dependiendo de la distancia entre estos dos puntos, el "angry bird" será lanzado con más o menos intensidad, y una velocidad angular fijada en "1000" para producir un pequeño giro en su trayectoria.