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Tutorial Tracker - Movimento Retilíneo de um carrinho de brinquedo Escrito por: Prof Dr Márcio Marques Martins

Obtenha o Tracker em http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/archives/Tracker-4.72-windows-installer.exe.

Se você não quiser, não é necessário instalar o software no seu computador, há uma versão java que roda em qualquer computador que possua Java instalado nela. http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/archives/tracker-4.72.jar. 1) Após isso, abra o aplicativo. Uma tela como a ao lado surgirá:

2) Vá ao menu e clique em "Arquivo > Abrir".

3) Navegue até a pasta onde o seu vídeo está armazenado e clique nele. Logo após, clique no botão "Abrir".

4) Se o formato de vídeo for suportado, a primeira imagem dele será exibida no quadro central do Tracker.

5) Execute o vídeo (clicando no botão marcado em vermelho na figura). Assista-o algumas vezes e descubra em qual

quadro a ação se inicia e/ou finaliza. É possível executar o vídeo quadro a quadro, para isso deve-se usar o botão

para avançar e o botão para retroceder. Entre esses dois botões, está o número de quadros que vídeo avança ou

retrocede a cada vez que um desses botões é pressionado.

6) Agora, arraste o marcador até a posição inicial. Após isso, insira o comprimento de algo que esteja na cena e que

você mediu previamente. Neste caso, vou usar um dos paineis de EVA pretos que estão no fundo para dar contraste.

7) Se for preciso, use a ferramenta de Zoom para visualizar melhor objetos na cena. Clique no ponto médio da fita de

calibração e digite as dimensões do objeto que você escolheu como referência.

8) Clique no botão para inserir um eixo de coordenadas. Logo após, clique no eixo e arraste-o para a posição que

será a origem do sistema de coordenadas.

9) Agora, clique no botão para inserir um ponto de massa. Esse ponto será usado para acompanhar a trajetória do corpo

ao longo do vídeo.

10) É importante deixar as opções "Visível" e "Pulo Automático" marcadas, para que quando você for marcar os pontos na

tela você veja a trajetória gerada e para que o vídeo avance automaticamente para o próximo quadro.

11) Crie um ponto de massa usando as teclas SHIFT + Clique Esquerdo (no mouse).

12) Após concluir a marcação de pontos de massa, salve o trecho de vídeo clicando sobre o menu "Arquivo > Exportar >

Cortes do Vídeo".

13) Em "Visualizar", você escolhe salvar o vídeo exibido na janela principal do Tracker ou os gráficos exibidos à direita. Se

você quiser salvar a ação, escolha "Visualização Principal (0)" e em "Formatar", opte sempre por WMV ou AVI.

14) Em "Visualizar", ao escolher a opção "Visualização do Gráfico (1)" o gráfico que está sendo exibido na janela à direita é

salvo. É preferível, neste caso, salvar em formato de imagem "GIF Animado" (na aba"Formatar").

15) Ao clicar no botão "Salvar Como", aparece uma janela "Save Video As", na qual é possível escolher o nome do arquivo

de vídeo e em qual pasta do computador ele deverá ser salvo.

16) Quando o vídeo é salvo, o Tracker se oferece para abri-lo na janela principal. Neste caso, como ainda vamos salvar

mais vídeos, optei por não deixá-lo abrir o vídeo recém-salvo.

17) Até agora, estávamos salvando arquivos referentes ao movimento translacional em x. Só que o Tracker permite salvar

vídeos e gráficos relativos a velocidade e aceleração. Para isso, clique sobre a variável "x" no gráfico à direita e uma lista

drop-down surgirá. Selecione a variável a ser trabalhada e o gráfico será atualizado de acordo com sua escolha.

18) Você pode salvar um vídeo do carro se movendo com os vetores de velocidade ou de aceleração sendo exibidos na

tela. Para isso, clique sobre o botão da trajetória "x" e logo após no botão "v" ou "a".

19)

20) Os dados obtidos a partir da marcação de pontos de massa no vídeo podem ser analisados e modelados

matematicamente. Para isso, clique com o botão direito no gráfico na janela da direita e depois selecione "Analisar".

21) Uma janela "Data Tool" aparece. Na opção "Fit Name", selecione algum dos modelos que mais se adapta aos seus

dados. Se nenhum deles servir, você pode criar o seu em "Fit Builder". No nosso caso, queremos modelar o

comportamento linear. Para isso, deixei o modelo "Line" selecionado.

22) Apenas uma parte dos dados apresenta uma variação linear, então usamos o mouse para selecionar apenas as linhas

na tabela que oferecem um bom ajuste ao modelo linear.

23) Clicando-se com o botão esquerdo sobre o gráfico, pode-se salvar a imagem em vários formatos.

24) É possível salvar como eps (bom para quem usa LaTeX), gif, jpeg e png (economiza espaço).

25) É possível salvar os dados clicando-se sobre "File > Export Selected Data". O arquivo será salvo como texto, escolha o

nome e a localização dele. Você pode usá-lo para criar gráficos mais elaborados em softwares como o Excel ou o Origin.

26) Na imagem abaixo está uma maneira de fazer a modelagem dos dados relativos à velocidade do carrinho.

27) Quando uma nova análise é feita, a análise anterior aparece na tela. Se você quiser, pode "sumir" com a modelagem

anterior clicando sobre as "check boxes" marcadas na figura.

28) Como pode-se observar, apenas uma parte dos valores experimentais de velocidade versus tempo se ajusta bem ao

modelo linear. Então, apenas as linhas de 1 a 28 são selecionadas. Automaticamente a linha de tendência linear se ajusta a

esses dados.

29) Outra possibilidade é fazer uma ajuste parabólico a TODOS os dados de "v vs t".

30) No caso específico desse vídeo, os dados de aceleração versus tempo não rendem um bom ajuste. Caso você insiste

em fazer um ajuste linear ou parabólico tenha em mente que a linha gerada apenas representa uma tendência de

comportamento.

31) A cada análise (ajuste) é possível salvar uma tabela de dados.

32) Na janela principal também podemos exportar os dados, mesmo que eles não tenham sido usados para modelagem.

33) Para salvá-los, clique em "Arquivo > Exportar > Arquivos de Dados".

34) Selecione "Arquivo > Salvar Como" para criar um arquivo .trk que vai armazenar todo o trabalho feito.

35) Salve o arquivo .trk na pasta onde você está trabalhando e depois feche o Tracker. Agora os vídeos e GIF animados

gerados podem ser usados para os fins devidos.

36) O MRUV caracteriza-se por representar o movimento translacional do corpo (x) e a velocidade (v) através de duas

equações, sendo que a aceleração (a) é considerada constante.

Posição:

Velocidade:

Vamos usar os dados obtidos a partir da análise do vídeo com o Tracker.

Na imagem da esquerda, o movimento inicial (de 0 a 0,33 s) se caracteriza como MRU. Na direita, de 0 a 0,93 s, o

movimento é bem descrito como sendo MRUV. Note que as velocidades iniciais discordam nos dois modelos pois as

equações e as escalas de tempo consideradas são diferentes.

A análise dos dados de velocidade mostra que um ajuste linear aos dados de v no intervalo de tempo de 0 a 0,97 s é

suficientemente aceitável.

Além disso, o valor de velocidade inicial (36,5 cm/s) concorda com o valor obtido pelo ajuste da função parabólica aos

dados de x vs t na figura anterior (36,7 cm/s).

E a aceleração? Bom, ela deveria ser constante no processo! Vamos ver o que os gráficos nos dizem?

O gráfico 2 (ajuste parabólico em "x vs t") nos diz que a/2 =38,0, ou seja, a = 76 cm/s2.

O gráfico 3 (ajuste linear em "v vs t") nos diz que a = 74,2 cm/s2.

Vejamos o que diz um ajuste linear aos dados de "a vs t". (Sim, linear! Se a aceleração deveria ser uma constante durante o

movimento - e não é - acredito que uma reta é a melhor opção para demonstrar esse comportamento.)

Observando a enorme oscilação nos valores instantâneos de aceleração, pode-se no máximo dizer que o valor de 97,2

cm/s2 apenas se aproxima dos valores anteriormente encontrados (pelo menos em magnitude, já que em termos de

valores absolutos não dá para afirmar nada).