Métodos Computacionais no Ensino da Física

4.5 Arraste com o mouse

Foi visto que, ao interpretar as equações diferenciais, o software se configura automaticamente para receber as condições iniciais. Como na Aula 3, não se pretende modificar a posição inicial, mas se deseja poder modificar, à vontade, a velocidade inicial. Não é possível aqui fornecer o módulo da velocidade inicial e o ângulo de lançamento; o software espera as duas componentes cartesianas, pois as equações diferenciais foram formuladas nps termos destas. É incômodo e pouco sugestivo digitar dois valores para estas componentes na aba de condições iniciais.

Felizmente, é muito fácil permitir que o usuário ajuste estas componentes por um simples arraste do mouse. Basta, na verdade, associar à bola um vetor velocidade, como foi feito anteriormente. Ao arrastar a ponta deste vetor com o mouse, o usuário modificará as componentes da velocidade (veja a Figura 4.5.1). Evidentemente, o uso correto do programa consistirá em fazer isso antes de iniciar a animação. Não há uma maneira simples de impedir que o usuário arraste o vetor velocidade durante a animação, o que irá afetar o movimento posterior (experimente!), de maneira que o aluno-usuário deve ser orientado, por exemplo por um alerta digitado na janela de notas, a não fazer isso. Naturalmente, em outro contexto, uma intervenção do usuário no movimento poderia ter o seu valor pedagógico.

Na ausência de arraste, o movimento independe da massa do projétil, pois ambos os lados da equação que expressa a segunda lei de Newton [Equação (4.1.4)] são proporcionais a m e este fator pode ser simplificado. Na presença de arraste, esta operação não é possível, pois a força de arraste não depende da massa. Fisicamente, uma dada força de arraste afetará mais um corpo leve que um corpo pesado. Por exemplo. uma bola de pingue-pongue é mais afetada no seu movimento pelo arraste que uma bola de chumbo de mesmo raio. Portanto, é importante que o usuário possa modificar facilmente a massa além, é claro, de poder modificar o coeficiente de arraste.

Um recurso conveniente para facilitar o ajuste de um parâmetro é o Indicador de nível, que é um tipo de objeto que pode ser inserido na janela de animação. O procedimento é semelhante ao utilizado para os objetos já discutidos: um clique sobre o botão Indicator de Nível na aba Objectos (veja a Figura 4.5.2) seguido de um clique sobre a janela de animação no lugar onde o indicador deve ser inserido.

Aparece a faixa de configuração do indicador de nível (Figura 4.5.3). Além de atribuir a ele (como a qualquer objeto) um nome descritivo, pode-se especificar a variável cujo valor ele vai indicar, os valores mínimo e máximo permitidos e a orientação (vertical ou horizontal). Note que é possível também definir o passo na variação do valor da variável. No caso de uma variável contínua, como o coeficiente de arraste, deixa-se este passo nulo. Um passo não nulo seria útil para uma variável que possui apenas valores inteiros ou se a intenção for de utilizar o indicador como uma chave. Por exemplo, se o mínimo for 0 e a máximo e o passo ambos 1, haverá apenas dois valores permitidos: 0 e 1, constituindo uma chave binária. Insira no exemplo um indicador para o coeficiente de arraste (o valor máximo de 1 kg/s é adequado) e outro indicador para a massa, com um intervalo adequado, supondo que o projétil seja algum tipo de bola. Note que o valor mínimo da massa não pode ser zero. (Porque ?)