Dive into the Future with ...   

VirtualDynamicsSoft

www VirtualDynamicsSoft com

Javier Montenegro Joo

VirtualDynamicsLabs

The Palatinus Development Foundation

 

VirtualDynamicsSoft:    Science & Engineering Virtual Labs

 "Virtual Dynamics" es el nombre de un Algoritmo creado por JMJ in 1988 para Simular la Agregacion Estocastica de Particulas en Difusion (Tesis, Universidad de San Marcos).  

"VirtualDynamics"  es una Marca Registrada por la Palatinus Development Foundation.  Derechos Reservados.

 

VirtualDynamicsSoft is a registered trademark of the VirtualDynamics Dev.Org.

Intuitively-easy-to-use EduVirtualLabs by VirtualDynamicsSoft


VirtualDynamicsSoft:  Laboratorios Virtuales

EduVirtualLab:  laboratorio virtual para educacion creado por VirtualDynamicsSoft

Intuitively-easy-to-use EduVirtualLabs for Computer-assisted education:  Nobody does it better

Software de Simulacion y Visualizacion  

Fisica,  Matematicas, Procesamiento Digital de Imagenes, Encriptacion

Software Academico Audio-Visual

 EduVirtualLabs de Simulacion para el salon de clase: pre y post grado.

Intuitivamente facil de usar:  No requiere manuales, ni tutoriales. 

Herramientas de visualizacion para aprendizaje y enseñanza. 

EduVirtualLabs para estudiar independientemente y para el salon de clase. 

EduVirtualLabs interactivos para hacer experimentos en forma irrestricta.

VirtualDynamicsSoft: EduVirtualLabs para Experimentos Virtuales.

EduVirtualLabs para Educacion a Distancia



 

 <<<<< Contenido / Indice >>>>>

------- Matematicas ----------

 EduVirtualLab de Matematicas (LVM) 77
 EduVirtualLab de Geometria Analitica Plana
Curvilinear:   Visualizador de Geometria Analitica  
 Panageos:  Solucionador  de Problemas de Geometria Analitica

-------- Fisica ------------

Laboratorio Virtual de Fisica,  LVF :  191  Simuladores

LVF: Mecanica

 LVF: Oscilaciones (Ondas y Oscilaciones)
LVF: Electromagnetismo (Electricidad y Magnetismo)
Lista de Simuladores de Fisica General:  191
Juegos de Computadora basados en Fisica Matematica

------- Procesamiento Digital de Imagenes ------

Imagery:  EduVirtualLab de Procesamiento Digital de Imagenes  ( 44  modulos)

------- Como lo hacen los fisicos ------------

En estados altamente degeneraods los fisicos lo hacen ....

------- Topicos Especiales -----------

Caos, Percolacion, Agregacion estocastica, Cellular Automata, etc, etc
Topicos especiales

Audio Visualizer :  Explorador audio visual de archivos 

------- Informacion General -------------

Requisitos Minimos del Sistema

  Copias de Softwares - Descargas (Downloads)

  Como hacer un pedido - Gratis: Actualizaciones

 Contactarse con VirtualDynamics  &  Javier Montenegro Joo

 

 

 <<< Descargar Demos:   Clickar link   >>>

 
 Descargar Laboratorio Virtual de Fisica (PVL)  Demo

 Descargar  Laboratorio Virtual de Matematicas (Visual Math) Demo

  Descargar_Imagery  (Procesamiento Digital de Imagenes)  demo

  Descargar _Juegos de Computadora basados en Fisica y Matematicas (Demo)

Descargar Curvilinear - Panageos Demo

  Download  EasyTOEFL_Demo     

      Descargar AudioVisualizer Demo    

   Descargar  EconoModeler  Demo    

 
 
 

 



 

 

Javier Montenegro Joo,  The VirtualDynamics~ Development Organization.

Demos@VirtualDynamicsSoft.Com

Support@VirtualDynamicsSoft.Com

Director@VirtualDynamics.Org

  VirtualDynamicsLabs

Javier Montenegro Joo

 

El software expuesto en este documento es solo una fraccion del material desarrollado por JMJ., quien estudio simultaneamente Fisica y (Ciencias de) Computacion en la Universidad de San Marcos  (Lima, Peru), se graduo como Fisico, trabajo en Analisis de Sistemas cientificos y programacion de computadoras en el Instituto Geofisico del Peru (IGP),  realizo estudios  -Master of Science  y  Doctorado-   en The Ohio University (USA) y en la Universidade de  Sao Paulo (Brazil) respectivamente.  En Ohio estuvo involucrado en simulaciones computacionales para estudiar la Transicion al Caos en Sistemas No Lineales, en Sao Paulo desarrollo un  Sistema para Vision Computacional (algoritmo para Reconocimiento Invariante de Patrones aplicado a objetos poligonales), ejecutando investigacion y desarrollo basada en Redes Neurales, Algoritmos Geneticos, y Transformada Polar de Hough.

 

JMJ, Miembro Asociado al International Centre for Theoretical Physics (ICTP, Italia),  desarrolla softwares de simulacion applicados a la investigacion y a la Educacion Asistida por Computadoras, bajo los auspicios de The Palatinus Development Foundation. Como profesor universitario (mas de 12 años de experiencia) dicta Matematicas, Fisica,  Estructuras de Datos y  Procesamiento Digital de Imagenes.  

JMJ  ha dirijido cinco proyectos de investigacion en Agregacion Estocastica con financiamiento del CONCYTEC (Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia), para lo cual  desarrollo el  software de simulacion y visualizacion necesario.  

 

La experiencia de JMJ como investigador en Fisica, incluye el desarrollo de algoritmos para simular y visualizar la Agregacion Estocastica (tipo DLA) y la Agregacion Regular mediante Cellular Automata. JMJ desarrollo el Selective Dynamics Releasing Frame, algoritmo para acelerar la simulacion computacional de la agregacion estocastica.  JMJ ha ideado y desarrollado Laboratorios Virtuales para investigacion sobre Fenomenos de Percolacion y sobre Caos en sistemas no-lineales.

En el area de Inteligencia Artificial, especificamente en Vision Cibernetica (Computacional), JMJ ha ejecutado investigacion y desarrollo en Redes de Neuronas cuyas arquitecturas son diseñadas mediante Algoritmos Geneticos.

 

En 1988, JMJ creo el algoritmo Virtual Dynamics (basado en el algoritmo DLA), para simular la Agregacion Estocastica de Particulas en Difusion, en torno a una de ellas la cual permanece estatica. (Disertacion, Titulo de Licenciado en Fisica, Universidad San Marcos, UNMSM). Los diferentes colores en el objeto de la derecha indican el orden de llegada de las particulas en difusion al agregado, el cual continuamente crece debido a la captura de particulas. Como puede apreciarse, las ultimas particulas en llegar al objeto, no pueden penetrar al interior de el, debido al efecto de pantalla efectuado por las que llegaron antes.  

Como docente universitario, JMJ,  se inicio como Instructor de Laboratorio de Fisica en las universidades de Pittsburgh y de Ohio, ambas en USA, en cuyos Physics Departments fue Teaching Assistant mientras realizaba estudios de graduado.

 

Entre las areas de interes y experiencia de JMJ  se incluyen:  Modelacion Matematica,  Desarrollo de Algoritmos para Programacion Matematica,  Procesamiento Digital de Imagenes en Aplicaciones Cientificas, Simulaciones Monte Carlo, Desarrollo de algoritmos de simulacion y de visualizacion, Vision Computacional, Reconocimiento Invariante  de Patrones, Redes Neurales, Algoritmos Geneticos, Computer Graphics, Arte Algoritmico,  Automata Celular, y Laboratorios Virtuales para educacion (EduVirtualLabs).

 

La experiencia VirtualDynamicsLabs

Desde  1990 la empresa VirtualDynamicsLabs   fundada por JMJ, ha diseñado y desarrollado software para aplicaciones en Ciencias e Ingenieria, y desde 1995 VirtualDynamicsLabs  viene diseñando, desarrollando y comercializando software para Educacion Asistida por Computadoras ( EduVirtualLabs ) , en Fisica, Matematicas, Procesamiento Digital de Imagenes, y temas conexos.  JMJ es el creador del software de VirtualDynamicsLabs. 

 
El propietario del nombre  " EduVirtualLab "  es VirtualDynamicsSoft.                 " EduVirtualLab " es el nombre generico (trademark) de los Laboratorios Virtuales para Educacion creados por  VirtualDynamicsSoft.
 

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 Imagery    .... Digital-Image-Processing  EduVirtualLab

Laboratorio Virtual de Procesamiento Digital de Imagenes                     (44  modulos)

Imagery .... el EduVirtualLab para saber el cómo y el porqué en Procesamiento Digital de Imagenes.

Imagery solo existe en idioma Ingles.

 

 

   Fusion de Imagenes con  Imagery

Se muestran tres diferentes casos

 de Fusion Controlada

de las dos imagenes de arriba.

Imagery EduVirtualLab

Con la finalidad de garantizar el aprendizaje, la teoria que sustenta los procesos que realiza Imagery, es incluida en cada modulo y de manera mas amplia aparece en las Notas de Clases (formato pdf) que acompanhan a Imagery, y que son usadas por el autor en el dictado del curso de Procesamiento Digital de Imagenes, para estudiantes graduados de Ciencias e Ingenieria.

Imagery es un Laboratorio Virtual creado por Javier Montenegro Joo, para Procesamiento Digital de Imagenes, PDI. Imagery opera sobre imagenes proporcionadas por el autor y tambien sobre las del usuario. 

 

Izquierda;   Extraccion de borde mediante histograma, para una imagen en niveles de gris.

Con Imagery se pueden extraer los histogramas de tres imagenes, para asi visualizarlos y compararlos.

Segmentacion de imagenes:    La imagen de entrada es la que contiene varios objetos. Una vez procesada, cada objeto es extraido individualmente.

 

La teoria  que sustenta los algoritmos usados en Imagery, esta incluida en cada modulo y tambien en las Notas de Clase (formato pdf) que acompanhan a Imagery.

Fusion Controlada de Imagenes:  las dos imagenes en la parte superior, son las imagenes de entrada a ser fusionadas.    Debajo aparecen las imagenes de salida. El usuario controla el porcentage de cada imagen a participar en cada fusion.  El modulo incluye la posibilidad de ignorar uno de los colores de las imagenes de entrada, en la fusion. Con Imagery hasta tres imagenes pueden ser fusionadas en proporciones dictadas por el usuario. 

 

 

Deteccion de bordes para imagen en grados de gris, con el Gradiente de Sobel (Primera derivada). Tres diferentes umbrales fijados por el usuario, pueden ser apreciados al mismo tiempo.

 

Filtros de Convolucion creados por el usuario.

Imagery permite que el usuario experimente con sus propios Filtros de Convolucion.  Hasta tres casos de filtros definidos por el usario pueden visualizarse simultaneamente, lo que permite comparar sus efectos.

En la figura, la imagen de entrada es aquella arriba y a la izquierda, las otras son las imagenes que resultan despues de aplicar tres diferentes filtros creados por el usuario.

Modulos en Imagery   ( 44 )

Color (05)
          01 Color Synthesis
          02 RGB Color mixing
          03 Color To Grey-Level Transformation
          04 Color Filtering in images
          05 Image Brightness and Darkness
Edges (09)
          01 Edge Enhancement by First Derivatives and Gradient
          02 Edge Enhancement by Gradient: The Roberts Operator
          03 The Prewitt Operator
          04 The Sobel Operator
          05 Generalized Sobel Operators
          06 Edge Direction Detection through Gradient
          07 Edge Enhancement via the Laplacian Operator
          08 High Boost Filter (Fine detail enhancement)
          09 Comparison of Sharpening Filters
Convolution (02)
          01 Spatial Operators (Convolution Filters)
          02 User-Defined Convolution Filters
Geometry (06)
          01 Representing a Straight Line
          02 Circularity (Binary images)
          03 Translations
          04 Rotations
          05 Size Scaling
          06 Shearing
Masks (03)
          01 Point && Small Hole Detection Mask
          02 Line Detection Masks
          03 Noise-Reduction Median Filter
Transformations (07)
          01 Image Transformations
          02 Erosion of Binary Images
          03 Dilation of Binary Images
          04 Image Subtraction
          05 Thresholded Image Difference
          06 Controlled Image Fusion (2 images)
          07 Controlled Image Fusion (3 images)
Histograms (05)
          01 Histograms (Grey-leveled images)
          02 Histograms: Compare the histograms of three grey-leveled images
          03 RGB Histograms
          04 Binarizer: Conversion of grey-level to binary images. Thresholding
          05 Borderliner: Histogram-Assisted Edge Detection of grey-leveled Images
Segmentation (01)
          01 Binary Image Segmentation through Wrapping
Miscelaneous (01)
          01 Binary Image Boundary Detector
Pattern Recognition (05)
          01 Signatures: Pattern Centroidal Profile Representation
          02 Massive RTS-Invariant Moments
          03 Boundary RTS-Invariant Moments
          04 The Polar Hough Transform
          05 Hough-Transform-based Line Detector 

Precios de introduccion (dolares USA):     Uso personal:  75.00                   Uso Institucional:   350  (Descuentos por cantidad)

Download Demo:  Imagery: Digital Image Processing

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EduVirtualLab de Matematicas, LVM

 

Laboratorio Virtual (EduVirtualLab) de Matematicas, LVM 77

El Laboratorio Virtual de Matematicas (LVM) es la version en Castellano de Math Virtual Lab (MVL)

LVM es un visualizador matematico util para los cursos de matematicas desde la escuela secundaria, hasta la universidad.

Descargar demo:      Laboratorio Virtual de Matematicas (LVM): VisualMath Demo

 

 

La Universidad de San Marcos (UNMSM, Lima, Peru) dicta cursos de verano para entrenar docentes de colegios y de universidades, en el uso del Laboratorio Virtual de Matematicas (LVM).

EduVirtualLab de Matematicas (LVM) 

El LVM es un visualizador interactivo de Matematicas. dirigido a Escolares,  a alumnos del Bachillerato Internacional, a Pre-Universitarios y a Universitarios.  Es una poderosa herramienta para la solucion de problemas en gran cantidad y en muy corto tiempo. 

 

 Izquierda: El Circulo Trigonometrico: Permite apreciar las variaciones del Seno, Coseno y Tangente, a medida que se cambia el angulo, cuyo valor puede alterarse en forma manual o aleatoria. Incluye un convertidor de Grados a Radianes y viceversa.

Izquierda: La Funcion Logaritmica.

El usuario puede generar cualquier numero de graficas de la funcion logaritmica para cualquier Base b entre  0.05   y  15.00, los correspondientes valores numericos son listados en la columna de la izquierda.

 

Como en todos los modulos de LVM, puede imprimirse la imagen, o solo los valores. Todos los modulos incluyen la teoria e informacion pertinente.

Izquierda:  Tercer Teorema sobre Circunferencia y Angulos: Los angulos subtendidos por un arco en un mismo segmento de una circunferencia, son iguales

El usuario arrastra los vertices con el mouse, y aprecia los cambios geometricos, al tiempo que se muestran los correspondientes valores numericos.

 

Laboratorio Virtual de Matematicas (LVM):  Experimentacion Matematica y Visualizacion al Maximo:  Imposible no aprender !!!

EL LVM es una gran ayuda para resolver las tareas y para practicar para los tests y examenes, es el software que todo estudiante debe tener en casa. LVM incluye justo la teoria que el estudiante necesita para entender las Matematicas, incluye tambien muchos ejemplos resueltos.

 

El usuario puede clickar y arrastrar los vertices con el mouse y ver el efecto grafico y los correspondientes valores numericos.

Izquierda: La Funcion Cuadratica

El usuario ingresa los coeficientes  A, B y C  de  la ecuacion   

            y = Ax² + By + C , 

el modulo hace la grafica de la funcion, determina las raices (reales o imaginarias), detecta las coordenadas del vertice y del foco. Este modulo incluye ocho ejemplos pre  definidos.

 

Izquierda:  Lineas y Puntos notables en el triangulo.

Al tiempo que el usuario arrastra con el mouse los vertices del triangulo, se muestran las Alturas, Medianas, Mediatrices y Bisectrices, se muestran tambien los correspondientes puntos (notables) donde se cruzan esas lineas.  Con un solo click pueden mostrase triangulos Equilateros, Isosceles y Aleatorios. Las coordenadas de los vertices y de los puntos notables son reportados.  Tambien es posible trabajar con cada linea y punto notables por separado.

Los profesores de colegios, Pre Universitarios y Universidades ya estan usando el LVM para proponer problemas para tareas y examenes a sus alumnos. 

 

el LVM le ayuda a resolver tareas y ejercicios mientras Ud. aprende.

 

El Laboratorio Virtual (EduVirtualLab) de Matematicas (LVM) incluye los siguientes  77   modulos

<><><> Aritmetica ( 08 )

  1. Detector de Numeros primos

  2. Detector de años bisiestos

  3. Calculo de Factoriales  

  4. Convertidor de fracciones con punto decimal a fracciones (quebrados).

  5. Maximo Comun Divisor,  MCD   (Detecta el MCD de hasta 4 numeros)

  6. Minimo Comun Multiplo,  MCM   (Detecta el MCM de hasta 4 numeros)

  7. Progresiones (Sucesiones. Aritmeticas y Geometricas, Suma de Terminos, Interpolaciones)

  8. Cambio de Base:  Numero Decimal (Base 10) a Base N

<><><> Algebra ( 11 )

  1. Calculo de Determinantes 3x3.  

  2. Calculo de Determinantes 4x4

  3. Inversion de Matrices ( 2x2  -  3x3 )

  4. Solucion de la Ecuacion cuadratica con una incognita:  Ax2 + Bx + C = 0

  5. Dadas las raices, construir la ecuacion cuadratica   Ax2 + Bx + C = 0

  6. Solucion grafica de la ecuacion cuadratica: Parabola, raices, vertice y foco.

  7. Solucion de Sistemas de dos ecuaciones simultaneas con dos incognitas

  8. Grafica de la ecuacion lineal   Ax + By + C = 0   (pendiente, inclinacion, cortes a los ejes X-Y)

  9. Solucion grafica de un sistema de dos ecuaciones simultaneas lineales.

  10. Solucion de Sistema de tres ecuaciones simultaneas lineales con tres incognitas.

  11. Dados la suma y el producto de dos numeros, determina dichos numeros.

<><><> Geometria ( 24 )

  1. Angulos (Grados, Bisectriz).

  2. Longitud de Arco

  3. La Ecuacion de Heron: Dados los lados de un triangulo, determina su area.

  4. Cuadrilateros (longitud de los lados, perimetro, angulos, convexos, concavos). 

  5. Paralelogramos ( Angulos Internos, Perimetro, Area, Altura, etc)

  6. Triangulo (fundamentos):  Area, Perimetro, Angulos, Suma de Angulos, Clasification.

  7. Triangulos (Coordenadas de los vertices): Perimetro, Area,  Angulos internos suman 180°

  8. Triangulos: Halla Ortocentro, Baricentro, Incentro, Circuncentro en cualquier triangulo.

  9. Teorema de Pitagoras.  Resuelve problemas y grafica el triangulo.

  10. Poligonos Regulares (de 3 a 72 lados) Inscritos-en  o  Circumscribiendo Circulos.

  11. El rombo: Calcula Perimetro y Area.  

  12. Sectores Circulares (Angulos y Radios variables.  Area, Perimetro)

  13. Graficador (dibujante) de Poligonos Regulares (de 3 a 72 lados) 

  14. Corona Circular ( Calcula Area, perimetro, etc)

  15. Trapecios (Angulos Internos, Area, Perimetro, Base Media, etc)

  16. Poligonos (Hechos por el usuario: Diagonales, Angulos internos, Concavo, Convexo, etc)

  17. Poligonos Regulares (de 3 a 72 lados): Coordenadas Cartesianas y Polares de los vertices.

  18. Recta Secante (inclinacion variable) a dos Rectas Paralelas (angulos formados).

  19. Circulo & Angulos: Angulo en el centro del circulo y angulo en la circunferencia.
  20. Circulo & Angulos: Cuadrilatero inscrito en un Circulo (angulos opuestos suman 180°).
  21. Circulo & Angulos: Angulos subtendidos por un arco sobre el mismo segmento de circunferencia son iguales.
  22. Radio de una Circunferencia que Circumscribe un Triangulo de lados conocidos. 
  23. Circulo Inscrito en un Triangulo de Lados conocidos.
  24. Areas Parciales.

<><><> Trigonometria ( 07 )

  1. Angulos: relacion entre Grados y Radianes. Conversiones.  

  2. Ley del Coseno: Dados los lados de un triangulo, hallar los angulos y dibujarlo.

  3. El Circulo Trigonometrico. (Seno, Coseno, Tangente,  Signos, Cuadrantes, etc)

  4. Graficas de la funciones trigonometricas y combinaciones de ellas.  

  5. Dados dos lados de un triangulo y el angulo comprendido, Hallar su Area.

  6. Generacion automatica de las curvas de Seno y Coseno.

  7. Generacion Automatica de la curva de la Tangente.

<><><> Geometria Analitica Plana ( 08 )

  1. Secciones Conicas ( Excentricidad, Circulo, Elipse, Parabola, Hiperbola)

  2. La Linea Recta (Pendiente, Inclinacion, Ecuacion, Distancia entre dos puntos, etc).

  3. Ecuaciones de la Linea Recta.

  4. La Parabola( Ecuacion, Directriz, Latus Rectum, etc) 

  5. La Elipse (Ejes, vertices, focos, ecuacion, etc)
  6. La Antena Parabolica (Basada en una propiedad de las parabolas)  

  7. Circunferencia a traves de tres puntos
  8. La Hiperbola

<><><> Miscellaneous ( 15 )

  1. El Alfabeto Griego.

  2. Vectores: Componentes, Suma , Diferencia, Angulo entre dos vectores, etc  

  3. Coordenadas Polares.

  4. Numeros Complejos. 

  5. Sistemas Dinamicos Caoticos: Iteracion de la ecuacion logistica.

  6. Rotaciones (de poligonos hechos por el usuario)

  7. Traslaciones (de poligonos hechos por el usuario)

  8. Calculo del numero Pi
  9. Cambios de Escala (de poligonos hechos por el usuario)

  10. Cizallamientos (de poligonos hechos por el usuario)

  11. La Integral Definida: Area bajo la curva  y = f(x) 

  12. La funcion Logaritmica

  13. Funciones notables

  14. La funcion lineal

  15. Curvas cubicas de Bezier

<><><> Curvas Notables (04)

  1. Cardioide
  2. Genesis del cardioide
  3. Limacon de Pascal
  4. Spiral de Arquimedes

Precios (Dolares USA):    Uso individual:  65.00  

Uso institucional:  180.00    (descuentos dependiendo de la cantidad de licencias)    

 Comprar via Internet                                     Regresar al Indice                    



Como lo hacen los fisicos

Como lo hacen los Fisicos en Estados Altamente Degenerados

Javier Montenegro Joo

Obviamente, Ud, debe ser fisico para entender

Esta es la lista de conclusiones a las que yo llegue cuando era estudiante de Fisica. Solo la mente de un despreocupado joven puede concebir estas ideas mientras el esta aparentemente prestando atencion en el salon de clases. Para entonces ya se sabia que los fisicos lo hacen con modelos, yo diria que ademas en Estados Altamente Degenerados,los fisicos lo hacen ....

 

Con el gato (el de Schrodinger), con gemelos (los de Einstein) ...

Con Atractores Extranhos, Con Caminantes Aleatorios,Con Aniquiladores.
con Modelos en super posiciones y con movimiento caotico. 
Con cuerpos rigidos moviendose hacia atras y hacia adelante con friccion.
Espontaneamente con caminantes aleatorios sobre planos inclinados.
Con movimientos aleatorios con los vecinos mas proximos.
Con cadenas (las de Markov), Bombas de vacio,Vibradores y cuerdas. 
Con movimientos auto exitados en ambientes cerrados y aislados.
Hacercandose al punto critico con cuerpos vibrantes y ruidosos
Meciendose hacia atras y hacia adelante y con oscilaciones transversales.
Con intermitencia, con ruido, con distorciones y aberraciones.  
y obviamente, disipando energia en forma de calor.

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EduVirtualLabs de Geometría Analítica Plana

Software para Geometria Analitica Plana
Curvilinear & Panageos
Curvilinear y Panageos:   Son dos EduVirtualLabs orientadas al aprendizaje y dominio de la Geometria Analitica Plana.   Ambos softwares son Intuitivamente faciles de usar,  no se necesitan manuales y no hay necesidad de invertir tiempo en aprender a manejarlos.  Se puede imprimir toda la pantalla del monitor con los graficos que en ella aparecen o solo la columna que contiene un reporte completo de todas las operaciones realizadas en cada sesion. 
Con solo dos clicks del mouse el  software genera abundante informacion asociada al objeto (recta, circulo, elipse, etc) u operacion matematica que se este tratando. Por ejemplo, presionando el icono que muestra una linea recta y haciendo dos clicks en lugares diferentes de la pantalla se mostrara una linea recta que pasa por dichos puntos,  simultaneamente se reportaran:  las coordenadas de los puntos, las ecuaciones de la recta (ecuacion lineal, ecuacion de interceptos X-Y, ecuacion punto-pendiente), la pendiente y el angulo de inclinacion de la recta y sus intersecciones con los ejes X e Y.     Otro ejemplo: Presionando el icono que muestra un circulo y haciendo click en dos puntos diferentes de la pantalla,  aparecera un circulo y se reportaran: las coordenadas del centro (primer click), coordenadas de un punto del borde (segundo click), coordenadas del punto diametralmente opuesto,  radio, ecuaciones del circulo (formas corta y generalizada), area y perimetro. Como ultimo ejemplo, haciendo click en tres puntos distintos de la pantalla (vertices de un triangulo) y haciendo click en el icono que muestra un pequeño triangulo con sus alturas,  se muestra el triangulo correspondiente, y se reportan las tres alturas del mismo, las ecuaciones lineales  de las tres alturas y de los tres lados del triangulo, sus pendientes, y las coordenadas de las  intersecciones de las alturas con las bases del triangulo.
La siguiente tabla muestra los iconos que permiten trabajar con los objetos (linea, elipse, etc) y las operaciones matematicas que se pueden realizar en Curvilinear y en Panageos: 
    

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Curvilinear

Visualizador de Geometria Analitica Plana (GAP).  La mejor estrategia de aprendendizaje,  pues se aprende el tema mientras se visualiza la solucion de problemas, los cuales se pueden resolver por cientos en muy corto tiempo.  Este EduVirtualLab esta dirigido a la persona que realmente desea aprender GAP y a quien disfruta visualizandola.  Esta es una herramienta que ayuda no solo a superar la abstraccion de la GAP, sino que sirve tambien para perderle el miedo y  entenderla, ademas, al brindar completa  visualizacion, dispara la imaginacion y creatividad para eventuales aplicaciones.  

El rango de problemas que resuelve Curvilinear va desde los mas elementales, hasta por ejemplo  la determinacion de las ecuaciones lineales de las alturas de un triangulo y de sus lados, o hallar la ecuacion de la recta que pasa por la interseccion de dos circulos,  o la construccion de la ecuacion de la circunferencia que pasa por tres puntos dados (revisar los iconos).  

Curvilinear admite dos modalidades de ingreso de datos (coordenadas): mouse o  teclado.   

Curvilinear existe en Español y en Ingles.

Precios (dolares USA) >>> Curvilinear ..... Uso personal:  35.00  ...... Uso institucional:  140.00 
   Comprar            E-mail al Autor          Regresar al Indice  

Descargar Curvilinear - Panageos Demo


Panageos

Este es un potente resolvedor de problemas de Geometria Analitica Plana, se trata de un EduVirtualLab orientado al usuario que ya conoce el tema y que desea verificar sus soluciones,  por este motivo, no es recomendable para principiantes, esta dirigido al profesor o estudiante que necesita resolver cientos de problemas en muy corto tiempo.

Los profesores pueden usar esta herramienta para preparar clases muy rapidamente y tambien para proponer y resolver  problemas a ser usados en evaluaciones y examenes.  Los estudiantes por su parte,  pueden usar este software para verificar las soluciones que ellos lograron previamente al resolver los problemas con lapiz y papel.  

En Geometria Analitica existe muchas veces la necesidad de resolver ecuaciones cuadraticas, por esta razon Panageos incluye  un resolvedor de esta ecuacion que incluso determina las raices complejas cuando estas se presentan 

(Panageos existe solo en Ingles)

Este es un EduVirtualLab que lee e interpreta multiples tipos de ecuaciones proporcionadas por el usuario, esto es logrado mediante la admision de datos (coeficientes de ecuaciones) a traves del teclado.

Precios (dolares USA) >>> Panageos ..... Uso personal:  35.00  ...... Uso institucional:  140.00 
    Comprar                Regresar al Indice       E-mail al Autor

Descargar Curvilinear - Panageos Demo

 

 

 


  MathPhysicsGames:

 Juegos de Computadora basados en Fisica y Matematicas

MathPhysicsGames:   Esta es una coleccion de varios juegos de computadora, audio  visuales e interactivos, basados en Modelacion Fisico Matematica.  Este software permite al usuario apreciar la aplicacion de la Fisica y de las Matematicas, al desarrollo de entretenidos Juegos de Computadora.  Estos juegos permiten apreciar la importancia del Movimiento Parabolico, Velocidad, Aceleracion, Componentes de la velocidad, Interseccion de curvas, equaciones, etc, etc.

 MathPhysicsGames  existe en Ingles y en Castelano.

Lista de juegos incluidos en MathPhysicsGames:

 

(1) Destruir el Ovni:  El Ovni vuela en trayectorias Lineales, Parabolicas o Sinusoidales. El usuario controla el angulo de elevacion del cañon con el mouse y dispara.

(2) Derribar a Disparos el Avion:  Cañon antiaereo en tierra controlado por el usuario.

(3) Bombardear el Tanque: El usuario deja caer bombas desde un avion sobre un tanque en movimiento.

(4) Rebotes: una bola rebota en los bordes de una mesa solo si estos son activados por el usuario. 

Los juegos tienen 4 niveles de dificultad y constituyen un serio desafio para el usuario.

Advertencia:     Usar con cuidado, estos Juegos de Computadora podrian estimular su atencion y estado de alerta, aumentar su velocidad de reaccion y coordinacion, y fomentar su interes por la Fisica y las Matematicas.

Estos juegos estan incluidos en el LVF (Laboratorio Virtual de Fisica)

                   Ver el LVF                           Regresar al Indice 

  LVF:  Mecanica

Laboratorio Virtual de Fisica (LVF):  Mecanica

EduVirtualLab de Fisica

 Algunos modulos de simulacion de Mecanica del LVF.-
 

<<< Colisiones Elasticas: La Pelota Rebotante

El usuario fija el Coeficiente de Restitucion, la altura inicial y el primer Angulo de rebote. EL modulo hace la simulacion y visualizacion y reporta las suscesivas alturas, angulos y velocidades de los rebotes.

Friccion sobre un plano inclinado.

El  usuario fija el peso del bloque, fija tambien el Coeficiente Cinetico de Friccion y luego poco a poco inclina el plano, el bloque se desliza cuando el angulo de inclinacion del plano alcanza el valor correspondiente al peso y al Coeficiente de friccion. 

 

Engranaje de Ruedas

El usuario fija el numero de ruedas ( 2, 3 o 4 ), sus radios, la velocidad lineal y la direccion de la rotacion.  Las ruedas rotan los angulos correspondientes a sus velocidades angulares, de modo que la dependencia de la longitud del radio es evidente.  A medida que las ruedas giran, se reportan las velocidades angulares, numero de vueltas, desplazamiento angular y desplazamiento lineal (el mismo para todas las ruedas).

 

El Vuelo del Proyectil 

(Movimiento Parabolico)

 

 El usuario fija los valores de la velocidad y angulo de disparo, la resistencia (vertical y horizontal) del aire y la aceleracion de la gravedad.  El modulo realiza la correspondiente simulacion y visualizacion. Se reportan: Alcance horizontal, altura maxima y tiempo de vuelo.   Cuando el usuario pausa el experimento se muestran los vectores de velocidad. Varias trayectorias puden ser mostradas simulataneamente.

Graficador del Movimiento Uniformemente Acelerado

El usuario fija la Velocidad Inicial,  Aceleracion (positiva o negativa) , Delta Tiempo y el numero de eventos, y el software genera los datos numericos y hace las graficas de:

(1)  x(t) = Vo t + (1/2) a t ²

(2) V(t) = Vo + a t

(3) Delta X(t)

(4) V(x) = Sqrt[ Vo ² + 2 a x ]

asi, el usuario puede analizar los resultados numericos y las graficas. Tambien es posible generar  "Datos experimentales",  almacenarlos y usarlos posteriormente con otro software graficador

Evolucion de las Velocidades (V, Vx, Vy) en el Movimiento Parabolico

El usuario fija el angulo de elevacion de un cañon en el origen de coordenadas y su  velocidad de disparo, el software visualiza las velocidades V, Vx,  y  Vy del proyectil disparado por el cañon a medida que transcurre el tiempo.

 
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LVF:  Electromagnetismo = Electricidad y Magnetismo

Laboratorio Virtual de Fisica (LVF):  Electricidad y Magnetismo

EduVirtualLab de Fisica

<<< Superficies equipotenciales y campos electricos debidos a cargas electricas (positivas y/o  negativas) colocadas (tantas como se desee) mediante clicks del mouse, donde el usuario lo desee.

 

 

 

<<< El Transformador Electrico ......Calcula (entrada y salida) Voltages, Numeros de espiras, Potencia y Corrientes Electricas.

<<< Resistencia y Potencia Disipada en un Circuito Electrico.

Fuerza Electromotriz Inducida en una espira cuadrada al atravesar un campo magnetico. La espira se desplaza en forma automatica o manual (el usuario la mueve con el mouse) 

Trabaja con campo B perpendicular al plano de la espira, saliente o entrante.   Plotea el flujo magnetico en la espira y las corrientes inducidas horarias, antihorarias y nulas. 

El usuario controla los valores de la induccion magnetica B, el area de la espira y su velocidad. 

<<<  Al tiempo que el usuario fija los valores de la Fuerza Electromotriz, la Resistencia Interna y las Resistencias, el programa reporta los correspondientes valores de las Corriente Electricas, Caidas de Potencial y Potencias Disipadas en todo el circuito y en cada resistencia.

 

<<< Defleccion de una particula cargada en un campo electrico. El usuario controla la intensidad del campo electrico, la masa, carga electrica y velocidad inicial de la particula cargada.

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LVF : Oscilaciones = Ondas y Oscilaciones 

Laboratorio Virtual de Fisica (LVF):  Ondas y Oscilaciones

EduVirtualLab de Fisica

 

<<< El Oscilador Amortiguado

Inicialmente el oscilador oscila libremente en un ambiente sin amortiguamiento, despues de unos segundos, el amortiguamiento es conectado abruptamente, esto permite comparar los dos tipos de oscilacion, y apreciar el efecto del amortiguamiento sobre un oscilador libre.  El usuario fija la constante k del resorte, la masa y el factor de amortiguamiento. El tiempo puede ser congelado, es decir, se puede pausar el movimiento. 

 

<<< Conservacion de la energia en un oscilador armonico simple.

 

Puede apreciarse como evolucionan y se intercambian las Energias Cinetica y Potencial.  El usuario fija el valor de la constante k del resorte y la masa. Al pausar el movimiento (con click), se aprecia hacia donde apunta la fuerza (vector) recuperadora del resorte

<<< Ondas Estacionarias

Claramente se visualiza una onda viajando hacia la derecha, otra hacia la izquierda, y la onda estacionaria que resulta de su interferencia. Obviamente, el usuario controla la Amplitud, Longitud de Onda, Frecuencia, etc.  Es posible tambien congelar el tiempo, asi como visualizar el movimiento de cada onda en forma  individual.

 

Analizador de Oscilaciones Armonicas Amortiguadas 

Amortiguamientos: Critico, Sobre  y  Sub. 

El  usuario fija el valor de la Masa, Constante Elastica k, Viscosidad b, Fase Inicial, Delta Tiempo y Numero de Eventos.  El software genera los datos correspondientes y hace las graficas 

El usuario puede analizar los datos numericos generados y las graficas.  Puede imprimirse toda la imagen y/o almacenar los resultados numericos en un archivo para uso posterior. 

<<< Movimiento Armonico Simple: El Rotor

 

<<< Superposicion de Movimientos Armonicos Simples.

Se aprecia la superposicion (el movimiento resultante) de dos oscilaciones cuyos parametros son previamente fijados por el usuario.  

Genesis de las Figuras de Lissajous.

 En este modulo se muestra como dos osciladores perpendiculares con MAS generan las figuras de Lissajous.

El usuario puede generar todas las combinaciones de parametros que el desee. El modulo incluye un generador aleatorio de parametros.

 

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 Laboratório Virtual de Física,  LVF

Laboratorio Virtual de Fisica,  LVF     ( 191  modulos de simulacion )

EduVirtualLab de Fisica

 LVF en Castelano = PVL in English

Lo que obtiene el profesor de física que usa el LVF:

El creador del LVF enseña física a estudiantes universitarios de ciencias e ingeniería, su experiencia es que cuando se enseña con el LVF:

(1)   Las clases son más amenas, porque en lugar de mostrar una imagen estática, el profesor muestra una simulación dinámica, en consecuencia, los estudiantes entienden más fácil y más rápido.
(2) El LVF hace que las clases sean más eficientes porque el profesor invierte menos energía y consigue más en un menor tiempo.

 (3) Cuando se trata algún tema no muy intuitivo, los estudiantes piden ver una simulación para entender.  
(4) Usualmente los estudiantes piden repetir algunas simulaciones con diferentes parámetros, para ver qué ocurre y así entender con más facilidad.
(5) Al final de la clase los estudiantes sienten que realmente han entendido el tema tratado. 
(6) El profesor invierte menos tiempo preparando preguntas y problemas para exámenes, pues el LVF  genera problemas y muestra sus soluciones, adicionalmente el LVF incluye algunos módulos expresamente desarrollados para crear problemas para evaluaciones.

Aparte de cientos de usuarios individuales alrrededor del mundo, las siguientes Universidades y High Schools han adquirido Licencias Institucionales del PVL (o del LVF en Castelano), para instruccion de sus alumnos:   

- Physics Dept of Central Connecticut State University (CCSU - USA)

- Universidad ESAN (Lima Peru)

- UCAN ( Angola, Africa)

- St Petersburg High (FL, USA)  

- Universidad de San Marcos (Lima Peru):  Cada verano la universidad organiza cursos de entrenamiento para docentes de Fisica a niveles escolar y universitario, con el LVF:  "Enseñando Fisica con computadoras"

Descargar Demo del PVL-LVF:        Laboratorio Virtual de Fisica, LVF : PVL_Demo

El LVF es el Non-Plus-Ultra de los softwares de simulacion de Fisica, este Laboratorio Virtual incluye detallados modulos de simulacion sobre Mecanica, Ondas, Oscilaciones, Termodinamica, Electricidad, Magnetismo, Luz, Optica, Hidrostatica, aplicaciones, etc.  La principal caracteristica del LVF es que cada usuario puede adaptarlo a su propio nivel. El LVF esta principalmente dirijido al profesor o estudiante universitario de Ciencias e Ingenieria, sin embargo, como en su desarrollo se han usado una variedad de libros de niveles diferentes, el LVF se adecua a los cursos de fisica de Colleges y Bachilleratos Internacionales.   Los estudiantes de Secundaria encontraran que muchos modulos del LVF sirven para simular y visualizar muchos de los temas de Fisica estudiados en sus cursos.

Los amantes de la Fisica y sus aficionados encontraran en LVF muchas experiencias instructivas y estimulantes, al tiempo que aprenden a su propio paso.    

El LVF puede ser usado en los cursos de Fisica en Escuelas Secundarias, Bachillerato Internacional y Universitario.

Algunos modulos del LVF cuentan con "Guia de Laboratorio", desarrolladas para hacer experimentos en las sesiones de laboratorio de Fisica en colegios y universidades.

La especialidad del creador del Laboratorio Virtual de Fisica (LVF) es la Fisica Computacional & Simulacional, esto es, modelos matematicos para simulacion en computadoras, de aqui que los modulos del LVF ejecuten Modelos Matematicos:  Siempre que sea factible desarrollar un modelo matematico para representar un experimento o fenomeno fisico,  aquel ha sido usado para producir la simulacion. 

Ver algunos modulos de Mecanica del LVF    LVF: Mecanica

Ver algunos modulos de simulacion de Ondas y Oscilaciones del LVF   LVF: Oscilaciones

Ver algunos modulos de Electricidad y Magnetismo del LVF   LVF: Electromagnetismo 

 

Physics Virtual Lab  (PVL: version en Ingles, LVF: version en Castellano ) es un Laboratorio Virtual de Fisica,  Audio-Visual, el cual contiene detallados simuladores de fenomenos  de Fisica (Mecanica, Ondas, Electricidad, Magnetismo, Hidrostatica, Hidrodinamica, Termodinamica, Optica,  aplicaciones, etc). 

 La lista completa de simuladores puede ser encontrada mas adelante.

LVF va mas alla de las demostraciones y hace mas bien enfasis en  precisas simulaciones conducidas por el usuario

<<<  LVF: Sonidos en Stereo >>>

Dispersion de un rayo de luz blanca por una gota de agua. Formacion del Arco Iris: Se muestran tres grupos de rayos emergentes

El rayo incidente es descompuesto en el Espectro Visible.

El usuario fija el tamaño de la gota de agua, la posicion de la fuente de luz y el lugar donde el rayo de luz incide sobre la gota.

El modulo muesta tambien el Espectro Visible en una barra horizontal.

 

Defleccion magnetica de una particula cargada

Particulas cargadas inciden sobre una region en la que existe un campo magnetico. Las particulas interaccionan con el campo y son desviadas

El usuario controla la magnitud y direccion del campo magnetico, asi como la masa, la carga electrica, la velocidad y el angulo de incidencia de la particula.

Visualizacion simultanea de multiples casos

Algunos simuladores del LVF permiten visualizar simultaneamente tres y hasta cuatro casos de un fenomeno fisico, lo cual propicia el aprendizaje por comparacion y en consecuiencia, compenetracion con el fenomeno.

 

Izquierda:   El simulador de un vibrador mostrando tres diferentes frecuencias.

 

 

Desviacion por prisma.-

El usuario fija el indice de refraccion del prisma y el valor de su angulo superior.  Mientras se varia con el mouse el angulo del rayo incidente, se muestran los rayos refractados y la desviacion total, los correspondientes valores numericos son tambien mostrados.  La desviacion minima del prisma es claramente apreciada, cuando el rayo transmitido dentro del prisma es paralelo a la base.   

Este modulo grafica Desviaciones Totales vs Angulos Incidentes, para valores del indice de refraccion fijados por el usuario.

 

La experimentacion irrestricta  conduce al aprendizaje mediante la exploracion de situaciones extremas, LVF  permite este tipo de experimentacion, pues el usuario puede experimentar con parametros que en un laboratorio convencional podrian destruir el equipo o son simplemente imposibles, como por ejemplo, en la vida real no se podra extender exageradamente un resorte pues no solo podria lastimar al usuario al soltarse, sino que al extrenderlo mucho podria chocar con eventuales obstaculos o romperse.

 

<<< Operacion de un Motor de Piston de Cuatro Tiempos.

La Maquina de Carnot: Conversion de Calor en Trabajo.

A medida que el piston se desplaza debido a la expansion o compresion del gas dentro del cilindro, se grafican las dos Isotermas y dos Adiabaticas del ciclo de Carnot.  Explicaciones teoricas pertinentes son mostradas con cada etapa del ciclo de Carnot    El desplazamiento del piston es aprovechado para elevar un bloque.

 

 

Masa cayendo debido a la Gravedad en un medio cuya Resistencia es proporcional a la Velocidad de la masa

El usuario fija la Resistencia del medio, la Velocidad inicial de la masa que cae, el numero de eventos, y el Delta Tiempo, el software hace la correspondiente generacion de datos y grafica Posicion, Velocidad, Aceleracion y Delta Posicion.  Permite simular obtencion de datos de experimentos de la vida real.

LVF tambien incluye un modulo sobre Movimiento con Resistencia Proporcional a  V ²  (cuadrado de la velocidad)

 

Presionando un boton se envia la imagen de la pantalla a la impresora y se conserva una copia en el disco duro.

Lissajous tri-dimensional

Superposicion de tres osciladores Armonicos Simples oscilando perpendicularmente.

El usuario controla las Frecuencias, Amplitudes y variaciones de fases de los tres osciladores. Controla tambien la orientacion, desplazamientos y rapidez de movimiento de la imagen tri-dimensional. Este modulo incluye animaciones tridimensionales (manuales y automaticas), de modo tal que las figuras de Lissajous pueden verse evolucionando en el espacio desde cualquier angulo.

 

LVF es interactivo y muy facil de usar, no necesita  manuales, ni entrenamineto ni tutoriales. 

Es una herramienta recomendada no solo a los estudiantes y profesores, sino tambien a los amantes de la Fisica. Obviamente los colegios con programas ambiciosos de ensenanza y las universidades pueden usar este software en lugar de los laboratorios convencionales, costosos, fragiles, dificiles de mantener, limitados, ....

 

LVF  hace simulacion y animacion con datos suministrados por el usuario.  Por ejemplo, en el caso del efecto Doppler (izquierda), se visualizan simultaneamente varios frentes de ondas generandose y expandiendose al tiempo que la fuente de ondas se desplaza. 

Las ondas de choque son entendidas sin dificultad. Las frequencias y longitudes de onda delante y detras de la fuente en movimiento son reportadas al mismo tiempo.  Este modulo incluye una coleccion de sonidos que al ser activados por el usuario,  reproducen ejemplos del efecto Doppler. 

 

Es posible visualizar y por lo tanto, comparar varios experimentos en la pantalla, en forma simultanea, de esta forma el aprendizaje es optimo por parte del estudiante y la tarea del profesor es mas facil y productiva.

Para quien desea disfrutar en forma individual,  independiente y en la comodidad de su casa, de los experimentos fisicos, LVF es el medio ideal. 

<<< Campos electricos debido a cargas puntuales colocadas con solo un click donde el usuario desea.

 

Cuando el objetivo de un experimento no es obvio, los simuladores incluyen un conjunto de ejemplos pre-definidos, en esta forma el usuario puede ejecutar primero estos ejemplos hasta entenderlos y, una vez que lo ha logrado, podra introducir sus propios datos. 

Cada rastro de un experimento tiene un cierto color, y  los datos que ese experimento genera tienen el mismo color, de esta forma la asociacion es obvia y el aprendizaje es el maximo.

 

<<< Oscilaciones en una Cuerda sujeta por ambos extremos

 

No se necesita entrenamiento para operar estos simuladores. En cualquier instante, los controles (botones, opciones, lectores de datos, etc) que no sean pertinentes, son automaticamnete inhabilitados, asi solo los controles pertinentes pueden ser activados, esto evita una infinidad de errores por activacion de controles no oportunos.  Por ejemplo, los botones que abortan o que introducen una pausa en un experimento estan inhabilitados todo el tiempo, excepto cuando un experimento esta en ejecucion, que es cuando puede ser momentaneamente detenido o abortado. 

 

<<< El Puente Wheatstone

 

 

 

Los rastros que deja un cuerpo al desplazarse (por ejemplo el rastro de un proyectil) se muestran con diferentes colores y ellos pueden ser conservados para comparar con los rastros debidos a un cambio de parametros, de esta forma el efecto de cambiar parametros es facilmente visualizable, asi, en una serie de experimentos el usuario no solo podra comparar resultados numericos, sino tambien rastros de trayectorias.

LVF es Audio-Visual .-

Cuando es pertinente, los simuladores incluyen sonido, en stereo para un mayor realismo, por ejemplo cuando un proyectil es disparado se oira el sonido de un cañonazo, cuando una bomba cae a tierra se escucha el sonido de una explosion,   cuando dos carros chocan se produce el sonido de una colision, etc.  

 

<<< Polarizaciones en una onda electromagnetica. Hasta cuatro casos con datos proporcionados por el usuario pueden mostrarse simultaneamente. El usuario fija los valores de las Amplitudes Ex y Ey del campo electrico de la onda electromagnetica y sus fases iniciales px y py. Este modulo contine ademas algunos ejemplos pre-definidos. 

        Aprendizaje por comparacion 

Imposible no aprender cuando varios casos pueden ser mostrados simultaneamente  pantalla.

Los simuladores de LVF  incluyen sonido (siempre y cuando sea pertinente) y camara lenta (slow motion).

<<< Compresion y expansion adiabatica de un gas ideal.  El usuario ingresa como datos Cp/Cv, Presion P y Temperatura T. Con solo un click se inicia la simulacion en la cual el piston presiona el gas y luego lo libera, todo el proceso va acompañado de graficaciones PV y TV

 

Conservacion de Momentum Lineal y de Energia

La bolita es disparada por el resorte presionado (energia potencial elastica), impacta en el bloque triangular con una cierta velocidad (conservacion de Momentum) y se eleva hasta una cierta altura (energia potencial gravitatoria).

El usuario fija los datos,  LVF  simula (es decir,  hace los calculos basado en el correspondiente modelo matematico),  visualiza la simulacion en tiempo real en la pantalla, mostrando ademas los resultados numericos.

Informacion Teorica y Ecuaciones 

Cada modulo del LVF contiene informacion teorica pertinente, incluyendo  las ecuaciones usadas en la simulacion.  Generalmente no hay espacio suficiente en la pantalla para mostrar todo esto,  es entonces que con solo presionar un boton, aparece una ventana adicional con dicha informacion. 

<<< Pendulo Balistico: Dependiendo de la masa m  y velocidad v de la bala, el bloque se eleva una altura h.  

Bala disparada por Cañon hace blanco en Masa que cae libremente.

El usuario controla el angulo de elevacion del cañon, la velocidad de disparo y la distancia horizontal del cañon a la vertical a lo largo de la cual cae la masa liberada en el momento en que se hace fuego.   

El software calcula la altura desde la cual debe liberarse la masa de modo que la bala hace blanco en ella mientras cae. En la figura se muestran varios casos, cada uno con color diferente. 

Lente (Convergente) Bi-Convexa 

El usuario fija la distancia del objeto a la lente, asi como su tamaño, el software calcula el tamaño y posicion de la imagen producida, asi como otras magnitudes y genera la correspondiente visualizacion.

 

Como en todos los modulos del LVF, se incluye teoria, ecuaciones e informacion pertinente.

<<< Cuadro colgado mediante una cuerda que pasa por un clavo.                    Con la ayuda del mouse el usuario coloca el cuadro (peso dado por el usuario) en donde quiera en la pantalla, sus coordenadas, angulos, tensiones y fuerzas actuantes son mostradas automaticamanete.

 

 

Imprimir:  Todos los modulos incluyen un boton "Print", el cual al ser presionado  captura la imagen de la pantalla y la envia a la impresora y ademas conserva una copia en el disco duro. 

 

<<< Figuras de Lissajous en dos dimensiones, las cuales son generadas por la superposicon de dos osciladores armonicos simples perpendiculares. Al congelar el tiempo, la fuerza central resultante del efecto combinado de los dos osciladores es visualizada. En este caso, hasta cuatro experimentos pueden conservarse en la pantalla. El usuario fija las Amplitudes de oscilacion Ax y Ay, las frecuencias fx y fy  y las fases iniciales px y py.

El modulo Lissajous Tri-Dimensional lleva a cabo la simulacion en tres dimensiones, permitiendo ademas, la visualizacion desde cualquier angulo.

Refraccion de la luz a traves de un medio estratificado.

Diez (10) estratos.

El usuario fija el indice de refraccion de cada estrato, el simulador realiza los correspondientes calculos y muestra la trayectoria del rayo de luz a traves del medio estratificado.

 

Refraccion de la luz a traves de una losa semi circular

El usuario fija el indice de refraccion de  la losa semi circular, y con el mouse fija el angulo del rayo incidente.  El modulo muestra los correspondientes rayos reflejado y refractado.

 

 

Precios (dolares USA) >>> LVF :      

                                     Uso personal:   100.00  

                                     Uso institucional (universidades, colegios, etc) :  450.00 (descuentos por cantidad)

"Physics Virtual Laboratory",  "Physics Virtual Lab"  y  "Laboratorio Virtual de Fisica" son nombres y marcas registradas, todos los derechos estan reservados.   

  Lista de ( 191 ) Modulos de Simulacion del Laboratorio Virtual de Fisica ( LVF ).-        

 

  Mecanica.- ( 82 )
1 Vectores: Suma, Diferencia, Producto Escalar, Angulo
2 Calculadora vectorial:  Producto Escalar, Prod. Vectorial, Prod. Triple, etc
3 Fuerzas: Resultante de las Fuerzas Actuando sobre un Punto
4                 Componentes de una Fuerza que Tira de un Bloque
5                 Fuerzas concurrentes coplanares
6                 Equilibrio: Bloque sobre una superficie
7                 Equilibrio: Barra con Pesos, Descansando sobre dos Soportes
8                 Evolucion de las Fuerzas que Soportan un Puente Sobre Dos Columnas
9                 Fuerzas Actuando en un Cuadro Colgante
10                 Tension en las dos cuerdas de las que cuelga un bloque
11                 Fuerzas en las cuerdas de las que cuelga una masa. Aplicacion de la Ley de Los Senos.
12                 Linea de Accion de Fuerzas Coplanares
13                 El Torque
14                 Fuerza y Torque Aplicados a una Rueda
15                 Equilibrio en una barra pivoteada y con pesos - El Sube y baja
16                 Dos Bloques Colgando de una Polea: Aceleracion y Tension
17 Friccion: Fricciones Estatica y Cinetica: Camion Arrastrando un Bloque
18                       Bloque en un Plano Inclinado: Coeficiente de Friccion Estatica
19                       Friccion por rodadura
20 Movimiento Rectilineo.-  Analisis de Graficas de Posicion vs tiempo
21                       M.R. con Aceleracion Constante: Analisis de Graficas de Velocidad
22                       M.R. con Aceleracion Constante: Curvas de Velocidad y Posicion
23 Mov. Curvilineo .-   Vectores de Velocidad y de Fuerza Centripeta
24 Mov. Parabolico.- El Cañon: Vuelo del Proyectil
25                       El Cañon: Vuelo del Proyectil con resistencia del aire
26                       Proyectil de cañon - Balistica exterior 
27 Analizador de Velocidades: V, Vx, Vy
28 Caida de una Bomba desde un Avion Bombardero
29 Bala de Cañon Acierta en Cuerpo en Caida Libre
30 Velocidad de disparo de una pistola
31                             Cañon Antiaereo: Zona de Seguridad
32                             Disparos desde un Cañon Elevado
33                             Proyectil disparado verticalmente desde un carro en movimiento horizontal
34                             Caida Parabolica:  Vectores Velocidad y Fuerza
35                             Proyectil disparado colina arriba por un canon
36 Graficas de Mov. Uniformemente Acelerado: X(t), V(t), Delta X, V(x)
37 Caida en un medio que ofrece resistencia proporcional a la Velocidad
38 Movimiento con Resistencia proporcional a V ²
39 Cruce de caidas parabolica y vertical
40 Caida de Cuerpos.- Caida Libre
41                              Caida Parabolica vs Caida Vertical
42 Movimiento Circular: Vectores de Velocidad y Aceleracion
43                              Velocidad Lineal versus Velocidad Angular
44                              Engranaje tangencial de ruedas
45

                             Engranaje mixto de ruedas

46                              Rueda rodando sin deslizar sobre el borde Exterior de un anillo
47                              Rueda rodando sin deslizar sobre el borde Interior de un anillo
48 Escape tangencial de orbita circular.
49                                Rodamiento de bolas
50 Tipos de movimiento de una rueda
51 Movimiento en una Orbita Circular Vertical
52 Dos Poleas Concentricas e Interconectadas.
53 Movimiento Planetario
54 Centro de Masa
55 Comportamiento del Centro de Masa.
56 Curvas de Energia Potencial Gravitatoria.
57 Energia:   Deslizamiento en un Tazon de Energia: Conservacion de energias Cinetica y Potencial
58              Rodando en un Tazon de Energia
59              Conservacion de Energia: Rizando el Rizo
60              Transformacion de Energia: Elastica - Cinetica - Potencial
61              Transformacion de Energia: Resorte-Masa-Rampa (Ida y Vuelta)
62              Conservacion de Energia Mecanica: Bola Rebotando en un Resorte
63              Transformacion de Energia: Resorte - Bola - Colina
64 Momentum .- Conservacion de Momentum Lineal: El Carril de Aire
65              Bola deslizandose sobre riel curvo sobre un carro
66              El Pendulo Balistico
67              Conservacion de Momentum Angular
68 Colisiones.- La Pelota Rebotante
69              Choque de Pelota con Bloque Triangular
70              Dispersion
71              Colision Inelastica en un Cruce
72              Colision frontal Completamente Inelastica
73              Colision Frontal Completamente Elastica
74              Coeficiente de Restitucion
75 El Sistema de dos Cuerpos
76 Deslizamiento versus Rodamiento
77 Movimiento Relativo de Translacion Uniforme:  La transformacion de Galileo
78 Movimiento Parabolico - Generador de Poblemas
79 Resorte dispara bloque a pendulo
80 Polea sosteniendo un bloque
81 Pendulo golpea bloque sobre pedestal
82 Sistema de Poleas

 

 

     
  Ondas y Oscilaciones.- ( 39 )
1 Movimiento Ondulatorio  (Amplitud, Longitud de Onda, frecuencia, Velocidad)
2 Direccion del Movimiento Ondulatorio
3 Ley de Hooke
4 El Vibrador
5 Movimiento Armonico Simple: (MAS) El Rotor
6 MAS: Resorte Oscilante
7 MAS: Resorte Oscilante: Graficas de x(t), v(t) y a(t)
8 MAS:  Graficas de x(t), v(t), a(t)  y  Aceleracion vs  Desplazamiento
9 MAS: Distribucion de Energia en el Resorte Oscilante
10 MAS: El Bloque Oscilante. Distribucion de la Energia
11 MAS: Superposicion de tres MAS en la Misma Direccion
12 MAS: Superposicion de dos MAS perpendiculares - Figuras de Lissajous
13  MAS: La Conexion  MAS - MCU
14 MAS: Genesis de las Figuras de Lissajous  
15 MAS: Figuras de Lissajous: Diferencia de Fase Variable
16 MAS: Figuras de Lissajous en 3D: Superposicion de tres MAS Perpiculares
17 MAS: El Piston Oscilante: Oscilacion pero no con MAS
18 MAS: Movimiento Armonico Simple versus No MAS
19 MAS: Pendulo Simple ejecutando un MAS
20 MAS: Adicion de MAS de la misma direccion
21 Pendulo Fisico
22 Ondas Estacionarias
23 Oscilaciones en una Cuerda Sujeta por Ambos Extremos
24

El Pendulo Simple (Pendulo Matematico)

25 Evolucion de las fuerzas que actuan en un pendulo oscilante
26 El Oscilador Amortiguado
27 Analizador de Oscilaciones: Critica, Sub y Sobre Amortiguadas
28 Ondas Transversales
29 Ondas Longitudinales
30 Onda viajera amortiguada
31 Analisis de la Superposicion de Ondas Viajeras
32 Superposicion de hasta siete ondas viajeras
33 El Efecto Doppler - Ondas de Choque
34 Oscilador Libre: Espacio de Fase
35 Oscilador Amortiguado: Espacio de Fase
36 Oscilador no-lineal amortiguado
37 Oscilaciones en una membrana rectangular
38 Pendulos acoplados
39 Deteccion de la amortiguacion mediante el Decremento Logaritmico

 

  Electricidad y Magnetismo.- ( 25 ) 
1. Induccion de carga electrica en una esfera
2. Induccion de cargas electricas opuestas en dos esferas.  
3. Campo Electrico.-  C.E. debido a cargas puntuales (cualquier numero en cualquier disposicion).
4.                                  Deflexion de una carga electrica que atraviesa un C.E. 
5.                                  C.E. y superficies equipotenciales debidos a cargas en cualquier posicion)  
6.                                  CE de un Dipolo Electrico Oscilante
7. Circuitos Electricos .-  Ley de Ohm
8                                        C.E. en Serie (resistencia interna)
9                                        C.E. en Paralelo (resistencia interna)
10                                        C.E. y potencia disipada 1  (potencia disipada en los resistores)
11.                                        C.E. y potencia disipada 2  (potencia disipada en los resistores)
12.                                        Puente Wheatstone
13.                                        Puente de Contacto Movil
14.                                        Voltimetro en puente (entre 2 pares en Paralelo de 2 Resistencias en Serie)
15.                                        Corriente E. en el puente (entre 2 pares en Paralelo de 2 Resistencias en Serie)
16. Campo Magnetico .- Fem inducida por flujo de C.M. variable sobre una espira cuadrada.  
17.                                     Defleccion de una particula cargada al atravesar perpendicularmente un C.M..
18.                                     El transformador electrico (Potencia, Voltaje, Numeros de espiras, corrientes)
19. Flujo de Campo Vectorial
20. Generador de corriente alterna, Espira Rotante.
21. Defleccion de particulas cargadas, en campos  E y B
22. Ondas Electromagneticas .-  Periodicidad Temporal y Espacial
23.                                                   Polarizacion de frente de OEM (Lineal, Circular, Eliptica).  
24 Radiacion de Cherenkov
25. Cuadrupolo electrico cuadrado oscilante

 

  Termodinamica.- ( 06 )
1 Escalas de temperatura (equivalencia entre : Celsius, Kelvin, Fahrenheit y Rankine)
2 Ley de Boyle:  Curvas Isotermas
3 Expansion y Compresion Adiabaticas de un gas ideal
4 El motor de piston (motor de cuatro tiempos)
5 Maquina de Carnot.
6 Compresion Isotermica de Gases Ideales y Reales.

 

  Propagacion de la luz - Optica - Teoria del Color .-  ( 23 )
1

Sintesis RGB de colores 

2 Analisis y Mezcla de colores basicos Rojo, Verde y Azul.
3 Ley de Snell. (Refleccion y Refraccion)
4 Losa Semi-Circular de Refraccion
5 Refraccion:  Profundidad Aparente de los objetos sumergidos
6 Refleccion Total Interna - Angulo Critico
7 Rayo de luz doblemente reflejado en un espejo angular
8 Prisma de Refleccion Total
9 Refraccion y Reflexion 
10 Lente (convergente) Bi-Convexa.
11 Lente (Divergente) Bi-Concava
12 Refraccion en Laminas Paralelas (estratos paralelos)
13 Refraccion en una Superficie Plana (Rayos Paraxiales) 
14 Superficie refractante plana
15 Desviacion de un rayo monocromatico por un prisma.
16

Esfera refractante (rayo monocromatico)

17 El Arco Iris:  Dispersion de luz blanca por una gota de lluvia.
18 Aberracion Esferica en un Espejo Concavo
19 Espejo Esferico Convexo
20 Espejo Esferico Concavo
21 Experimento de Interferencia de Young
22 Interferencia de Ondas Circulares
23 Antena Parabolica

 

  Hidrostatica e Hidrodinamica - ( 12 )
1 Principio de Pascal, el elevador de autos.
2 Tension superficial: transferencia de aire entre dos burbujas conectadas
3 Liquido que escapa por uno o dos orificios en un tanque.
4 Fuga a traves de un orificio inclinado en la pared de un tanque
5 Principio de Arquimedes
6 Fuerza de Empuje
7 Peso Ficticio en una balanza
8 Fuerzas que soporta un buque
9 Flujo Viscoso: Perfil Parabolico de viscosidad
10 Velocimettro para liquidos  1   (Medidor de Venturi)
11 Velocimetro para Liquidos  2  (Medidor de Venturi)
12 Velocimetro de Venturi, Tubo en U

 

 

  Juegos para computadora basados en Modelacion Fisico Matematica  ( 04 )
1 Bombardear el tanque desde avion en movimiento
2 Cañon antiaereo dispara al avion
3 Cañon antiaereo dispara al OVNI
4 Rebotes 5

 

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Caos, Percolacion, Agregacion Estocastica


Software para investigacion

Como Profesor universitario, Javier Montenegro Joo (JMJ) lleva a cabo investigación y desarrollo con la ayuda de computadoras. En Física, el trabajo de investigación de JMJ esta principalmente basado en modelación matemática y simulación en computadoras.  En Inteligencia Artificial, los trabajos de JMJ son sobre investigación y desarrollo de algoritmos de Procesamiento Digital de Imágenes para Pattern Recognition.

Aquí se muestran algunos screen shots de los trabajos de investigacion desarrollados por el Prof. Montenegro Joo. Los resultados de los trabajos de JMJ están publicados en algunas revistas especializadas.

Agregacion estocastica de particulas en difusion.

Particulas en difusion (movimiento aleatorio) se adhieren alrrededor de una unica particula colocada en el origen de coordenadas.  El agregado mostrado posee  37153 particulas, las cuales pueden desplazarse y  adherirse al objeto, siguiendo diferentes reglas impuestas por el investigador. Los colores indican el orden de llegada de las particulas al agregado, que es generalmente un Fractal, pues posee auto-similaridad estadistica. El agregado resultante posee cavidades pues las particulas no pueden ingresar al interior del mismo.  Durante la investigacion se simulan agregados con varios millones de particulas.

Fenomenos de Percolacion.

Los fenomenos de percolacion estan asociados a la transferencia de informacion.  Son investigados mediante simulacion Monte Carlo de la propagacion de informacion de un extremo al otro en una red, que puede ser cuadrada, exagonal, etc.  La informacion puede propagarse siguiendo diferentes reglas. 

La Percolacion puede modelarse como la propagacion de un incendio en un bosque de arboles. Un arbol que esta ardiendo le pasa el fuego a sus arboles vecinos, y estos a otros.  Se logra Percolacion cuando el fuego cruza totalmente el bosque. Se encuentra que existe un porcentage minimo de arboles para lograr que el incendo se propague de un extremo al otro en el bosque.

Obviamente, la investigacion se hace con redes mucho mas grandes que la aqui mostrada.

Simulador de Ondas Quimicas

En ciertas reacciones quimicas se pueden observar patrones formados, pr ejemplo, por  burbujas de gas que emergen a la superficie del liquido donde ocurre la reaccion quimica. Mediante Automatas Celulares se puede observar la formacion de patrones geometricos repetitivos (ondas), similares a los observados en las reacciones mencionadas.

Una reaccion quimica muy conocida por generar ondas es la de Belusov-Zhabotinsky.   Sin embargo, no es la unica reaccion quimica que genera patrones repetitivos.

Usando un juego de  quimica para estudiantes (con los reactivos mas elementales y menos peligrosos), el autor de esta web page ha podido observar ondas quimicas durante experimentos elementales de quimica. Desafortunadamente no recuerda, ni los reactivos usados, ni las proporciones.

 
 

Caos en el Oscilador No-Lineal, Amortiguado y Periodicamente Forzado (NLDFO)

Debajo:  Una de las varias Cascadas de Bifurcacion (Evento Caotico) resultante en la simulacion numerica  de la ecuacion que modela el sistema, mediante el Metodo de Runge-Kutta.

Derecha:  El Mapa de Retorno correspondiente.

Tal como puede apreciarse estas graficas contienen diminutos detalles interesantes. Las graficas originales son mucho mas grandes, ellas han sido reducidas tratando de mantener visibles los detalles.

 Cascadas de Bifurcacion de un evento caotico en el oscilador nolineal amortiguado y forzado (NLDFO) obtenidas mediante simulacion numerica (Runge-Kutta).

Un Mapa de Poincare es un corte tomografico a un cierto angulo del Espacio de Estado y, teoricamente pueden extraerse una infinidad de estos cortes tomograficos.

Esta grafica muestra los Picos y los Valles del desplazamiento. Cascada superior: Picos = Mapa de Poincare a 0°.  Cascada inferior: Valles = Mapa de Poincare a 180°.

Cada evento caotico tiene un Espacio de Estado diferente, por lo tanto diferentes eventos caoticos tienen diferentes cascadas de bifurcacion.

Puede verse que el sistema oscila inicialmente con un solo periodo el cual luego se bifurca y el sistema oscila con dos periodos, luego con cuatro, etc.

Al final del evento caotico el sistema colapsa sus periodos y retornna a sus oscilaciones forzadas.

Variedad y transitoriedad de los eventos caoticos 

JMJ ha desarrollado un VirtualLab que ha detectado varios eventos caoticos en el oscilador no-lineal amortiguado y forzado.  La figura de la izquierda muestra algunos de estos eventos, con el correspondiente numero de time-steps en la simulacion. Puede apreciarse que los eventos caoticos tienen principio y fin, es decir, son transitorios. Es de esperarse que otros sistemas caoticos sean tambien temporales y multiples.

No todos los sistemas propensos al Caos, se dirigen a el a traves de una Cascada de Bifurcaciones del periodo, tal como lo hace el oscilador aqui mostrado.  Investigando la transicion al Caos en los osciladores de Van der Pol y de Duffing, JMJ  no ha observado ninguna cascada de bifurcaciones, solo un comportamiento extranho en el Espacio de Fases.

Nuestro corazon es un oscilador nolineal, amortiguado y forzado

En la vida real los sistemas son mayoritariamente no-lineales, y existen sistemas oscilantes en todas partes, incluso el corazon es un oscilador no-lineal, el corazon oscila entre diastole y sistole, es amortiguado debido a la viscosidad de la sangre, es forzado pues es el cerebro quien estipula su ritmo de oscilacion.  La ecuacion usada en esta simulacion NO  modela las oscilaciones del corazon, sin embargo, el estudio de su transicon al caos proporciona una idea de la fibrilacion del corazon previa al colapso cardiaco.

Notese que el caos eventualmente termina, de aqui que si las maquinas fueran capaces de soportar un evento caotico, estariamos viendo maquinas que se reparan solas y personas que sobreviven a un ataque cardiaco.

   Desafortunadamente ni las personas, ni las maquinas estan preparadas para soportar un evento caotico, por lo que las personas mueren y las maquinas se malogran.

Es una experiencia comun que, cuando una maquina comienza a comportarse de manera no esperada, puede ser corregida con un golpe de la mano. Los medicos recomiendan librase de un incipiente ataque cardiaco, tosiendo muy fuertemente. Podria ser que en casos como estos, como resultado de toser o de golpear la maquina, el sistema sea lanzado mas alla de final del evento caotico, y consiga en esta forma escapar de el.

Graficas de la Velocidad maxima durante un evento caotico, para un oscilador:

Estas dos graficas muestran la evolucion de la velocidad maxima durante un evento caotico en el oscilador nolineal forzado y amortiguado (NLDFO). Estas graficas se obtienen extrayendo los Mapas de Poincaré a 90°  y a 270° , respectivamente.  Los Mapas de Poincaré son tomografias del Espacio de Estado del evento caotico. Puede verse que la velocidad tambien se bifurca durante un evento caotico. Estos resultados arrojan luz sobre el comportamiento de los systemas caoticos.

Para saber mas sobre Caos  descargue de Research Gate  mis dos mas recientes articulos, ambos intuitivamente faciles de entender  ......

https://www.researchgate.net/publication/280716284_Multiplicity_and_transitoriness_of_chaotic_events?ev=prf_pub


https://www.researchgate.net/publication/288838669_Structure_of_the_Velocity_during_a_Chaotic_Episode

 
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