Este documento describe un procedimiento para medir y analizar magnitudes físicas como posición, velocidad, etc. a partir de imágenes de video. Explica cómo usar un programa llamado AviMéca 2.6 para obtener datos posición-tiempo de objetos en movimiento y representarlos gráficamente. Luego, analizar las gráficas para determinar la trayectoria, tipo de movimiento y otras propiedades físicas.

1. ANÁLISIS DE MAGNITUDES FÍSICAS
SOBRE IMÁGENES DE VÍDEO
OBJETIVO
El objetivo de esta práctica es medir y analizar magnitudes físicas (posición, velocidad,
…) sobre imágenes reales de vídeo. Es una práctica relativamente avanzada y parece un poco
difícil al principio, pero no es así. Una vez que aprendas a manejar los programas de
ordenador te resultará sencilla y muy, muy entretenida.
Además, resulta enormemente interesante porque te permite hacer cosas imposibles por
otros medios. De hecho, cuando aprendas a manejar los programas podrás plantearte
investigar, por ti mismo, fenómenos que están al alcance de muy poca gente. Y, sobre todo, te
facilita relacionar las cuestiones vistas en clase con la realidad que ves a tu alrededor.
MATERIALES
Para la realización de esta práctica hacen falta:
o Un registro de vídeo con una referencia métrica.
o Un ordenador.
o El programa informático AviMéca 2.6 para el análisis de magnitudes físicas sobre
imágenes de vídeo.
o Un programa que te permita hacer representaciones gráficas de los datos
numéricos; algunos ejemplos son: Excel, Grafical Analisys, Origin, Derive,…
o Este guión de prácticas, que te explica cómo realizar el proceso, paso a paso.
DESARROLLO
La realización de esta práctica a grandes rasgos, más adelante se detallará cada acción,
implica:
1. Filmar un vídeo con una referencia métrica. El registro de vídeo puede ser un tiro a
canasta, un tiro parabólico, una bola sobre un plano, un choque, etc. En nuestro caso, la
grabación ya está archivada en el ordenador. El profesor te indicará como abrir el archivo
cuando llegue el momento.
2. Determinar los valores de posición y tiempo para el objeto que se mueve en cada
fotograma. Así obtendremos una tabla (posición-tiempo) del registro. Este trabajo lo
realizaremos con la ayuda de un programa informático (AviMéca 2.6). El manejo del
programa está detallado en el anexo I; además, el profesor desarrollará un ejemplo para
aclarar las posibles dudas.
3. Representar gráficamente los valores. Una vez que tengamos la tabla de valores
debemos exportarlos a una hoja de cálculo y representarlos. Aunque, probablemente, ya
conoces el manejo de las hojas de cálculo, en el anexo II se detallan algunos aspectos
interesantes para facilitar la representación de tablas de valores. En cualquier caso, el
profesor desarrollará un ejemplo para aclarar las posibles dudas.
1 Angel Ezquerra

2. Ya sabes que es posible realizar muchas representaciones gráficas diferentes, nosotros nos
vamos a centrar en las más sencillas. Una vez que tengas los valores t-x-y de cada punto
debes representar, analizar y comentar los resultados de:
 La gráfica x-y que determina la trayectoria del objeto: recta, curva, parábola,… Ya
viste en la realidad y en la grabación del vídeo por donde pasa el objeto, ahora
puedes obtener la ecuación de la trayectoria.
 La gráfica x-t que te permite determinar la ecuación del movimiento horizontal
del objeto y, por tanto, la velocidad, la aceleración y el tipo de movimiento
horizontal (MRU, MRUA,…)
 La gráfica y-t que te permite determinar la ecuación del movimiento vertical del
objeto y, por tanto, la velocidad, la aceleración y el tipo de movimiento vertical
(MRU, MRUA,…)
Cuando te plantees el análisis de los datos debes, sobre todo, tener presente:
 qué estás representando
 qué significado tiene lo que representas
 para qué haces esta o aquella representación.
4. Análisis y comunicación de resultados. Cuando hayas terminado debes presentar un
guión de prácticas. Para que no te pierdas a la hora de realizar el informe del trabajo te damos
algunas pistas:
a)Describe el fenómeno que estás considerando. Por ejemplo: vamos a analizar un
choque, un tiro parabólico,… Para este apartado puedes usar esquemas, fotos,
diagramas,…
b)Muestra la tabla de valores que has obtenido. Los resultados deben estar
presentados de forma clara y con las unidades adecuadas.
c)Análisis de los resultados. Indica los aspectos que vas a valorar y muéstralos de
forma ordenada. En cada epígrafe puedes adjuntar la gráfica correspondiente y los
comentarios oportunos. No trates de hablar de algo que no tienes claro. Como ayuda,
te mostramos los aspectos más habituales: trayectoria del movimiento, tipo y ecuación
de movimiento (MRU, MRUA,…) y, por último, velocidad y aceleración del objeto
(si a lugar).
2 Angel Ezquerra

3. OBTENCIÓN DE DATOS
SOBRE IMÁGENES DE VÍDEO.
ANEXO I: AVIMÉCA 2.6
OBJETIVO.
En este anexo te vamos a explicar como medir y analizar magnitudes físicas sobre
imágenes reales de vídeo (sobre registros de vídeo).
ANTES DE EMPEZAR.
En esta ocasión, el registro de vídeo se te proporciona, no debes preocuparte; pero en
general, hace falta grabar el fenómeno físico que queremos analizar. Al realizar esta
operación hay que tener presentes algunas cuestiones:
 Debes disponer de una cámara de vídeo digital. Así podrás volcar los archivos de
imagen al ordenador. Si tu móvil o tu cámara de fotos graba vídeo, tal vez, te pueda
servir. En este caso, puede que te plantees iniciar una investigación por ti mismo.
 Debes disponer de los codecs necesarios para que tu ordenador pueda ejecutar los
archivos de vídeo. Está parte es la más complicada, pero en general la mayoría de las
cámaras suelen traer un CD con sus propios codecs. También puedes bajar los
programas para codificar y decodificar los archivos de vídeo, los codecs, de Internet.
Existen multitud de paquetes con los codecs más habituales.
 El formato del archivo de vídeo deber ser *.avi.
 El plano de la grabación debe permanecer inmóvil, solo se debe mover el objeto a
analizar, nunca la cámara.
 En el plano de la grabación debe aparecer una referencia métrica real, unas marcas que
nos permitan identificar una distancia conocida en la imagen, lo mejor suele ser situar
una regla en el plano de la grabación. Este parámetro nos servirá para indicar al
programa el tamaño real de las imágenes.
PROCESO DE ANÁLISIS DE UN VÍDEO, PASO A PASO.
1. Abrir el programa AviMéca
2.6. Se encuentra en el escritorio de tu
ordenador; es un icono de color blanco
con las letras AM en rojo. Observa el Acceso directo a avimeca2.exe.lnk
icono adjunto.
3 Angel Ezquerra

4. 2. Abrir un clip de vídeo. Para ello,
pincha en el botón superior izquierdo
del programa. Se despliega un menú
donde aparecen todos los archivos de
vídeo.
2.1. Si te sitúas sobre cualquier
vídeo, fíjate que a la derecha de la
pantalla aparece la información de las
características del vídeo. Elige el vídeo
que te indique el profesor y ábrelo.
3. Una vez abierto el vídeo vamos a fijarnos en algunas cosas:
3.1. Para visualizar todo el vídeo
pincha en el botón verde de abajo a la
izquierda (rouer le clip). Los botones
adjuntos son semejantes a los de un
vídeo reproductor casero. Por orden, de
izquierda a derecha: ir al inicio, al final,
un fotograma atrás, un fotograma
adelante. Justo al lado, se indica el
número de fotograma vigente.
3.2. Ayudas del programa. Si te
sitúas sobre un botón cualquiera verás
que en la cinta que está debajo del botón
verde se indica (en francés) la función
de dicho elemento.
3.3. Para ampliar el tamaño de la
imagen pincha en el segundo botón de
arriba a la izquierda. Se abre un menú.
Selecciona Adapter y pincha OK. Ya
tenemos el vídeo en el tamaño que nos
interesa.
4 Angel Ezquerra

5. 4. Para conocer mejor el manejo del programa y sus peculiaridades. En el lado
derecho, en la parte superior de la pantalla, aparecen tres pestañas:
Mesures (medidas o datos). Ahora
solo están los datos del tiempo entre
cada fotograma (frame), faltan los datos
de X e Y. Estos datos son los que
queremos conseguir, pero aun queda un
poquito de trabajo previo.
Etalonnage (referencia métrica).
Nos permite determinar referencias de
medida sobre la imagen.
Propriétés du clip (propiedades
del vídeo). Nos ofrece las
características del vídeo: número de
fotogramas, duración, frecuencia de
imágenes, etc.
5. Determinación del sistema de referencia de coordenadas cartesiano sobre la
imagen.
Elige la pestaña Etalonnage. Pincha
en el punto origine et sens (origen y
sentido de los ejes) y elige la
orientación de los ejes más adecuada.
Sitúa el cursor sobre la parte de la
imagen que consideres adecuada y
pincha (con cuidado) en ese punto.
Verás que se sobrescriben unos ejes de
coordenadas en la imagen. Puedes
cambiar la posición de los ejes
pinchando en otro sitio.
6. Determinación de las referencias métricas reales sobre la imagen.
Pincha en el punto Echalle
horizontale (medida horizontal). Escribe
la distancia que vas a seleccionar, en
este caso es 1 metro (valor por defecto).
Seguidamente:
a) pincha en 1er point, sitúa el
cursor sobre el principio de la regla
horizontal y pincha.
b) pincha en 2ème point, sitúa el
cursor sobre el final de la regla
horizontal y pincha.
Repite el proceso para asignar
medidas a la componente vertical.
5 Angel Ezquerra

6. 7. Asignación de valores numéricos a los puntos de cada fotograma.
Elige la pestaña Mesures y Es posible cambiar el color y
asegúrate que estas en el fotograma 1 de tamaño de la “mira del cursor”. Para
tu vídeo. Sitúa la “mira del cursor” ello, pincha en el tercer botón de la
sobre el elemento adecuado de la parte superior y elige color y aspecto.
imagen y pincha. Comprobarás que el
vídeo avanza un fotograma y que en la
tabla de datos aparecen los
correspondientes valores numéricos
para X e Y. Repite este proceso, con
cuidado, hasta que termine el vídeo.
Observa la fotografía adjunta y verás
como se ve una serie de puntos negros
producidos por el proceso de punteado
realizado sobre los fotogramas
anteriores. Además, puedes ver como la
tabla de valores se va completando.
7.1 Si necesitas varios puntos por
fotograma, pincha en points/image nº y
selecciona 2, 3 ó 4. Recuerda que es ese
caso tendrás que pinchar en 2 (3 ó 4)
puntos en cada fotograma. En la
fotografía adjunta se ha hecho el
seguimiento en tres lugares: cabeza,
mano y pie. El ordenador se encarga de
pasar al siguiente fotograma al terminar
con los tres pinchazos.
8. Exportar los datos a una hoja de cálculo.
Pincha sobre el quinto botón de la
parte superior izquierda. Se abre un
menú, selecciona OK. Ya tienes los
datos en la memoria, abre la hoja de
cálculo Excel (sirve cualquier otra) y
pega los valores.
9. También, es posible copiar la imagen con el punteado.
Pincha sobre el sexto botón de la
parte superior izquierda. Se abre un
menú, selecciona Inclure l´image y OK.
Ya tienes el fotograma final y el
punteado en la memoria, abre el Word
(sirve cualquier otra) y pega la foto.
Por último, asigna un nombre a tus archivos (el de los datos y el de la foto) y copia
los archivos para llevártelos a casa. Si quieres, el profesor te proporcionará el programa
AviMéca 2.6., los codecs o cualquier otro elemento o ayuda que necesites.
6 Angel Ezquerra

7. REPRESENTACIONES GRÁFICAS
DE UNA TABLA DE VALORES. ANEXO II.
Para representar gráficamente una tabla de valores puedes proceder de muchas
maneras, en general, de forma tradicional o con ayuda de la informática. Seguro que
anteriormente ya has representando gráficas de forma tradicional:
 Dibujando los ejes,
 Eligiendo los límites y la escala
 Llevando punto a punto los valores sobre en sistema de coordenadas cartesianas
 Uniendo los puntos a mano alzada de forma más o menos acertada
Cuando usas un ordenador para representar una tabla de valores hay algunas tareas
que se facilitan enormemente, pero: ¡cuidado!, las máquinas no piensan por ti. Debes
saber lo que quieres hacer y tener una idea de lo que va a salir, para poder interpretar el
significado de la gráfica.
Vemos un ejemplo. Observa la tabla de valores adjunta que se obtuvieron del
choque de dos bolas.
Pointages AviMéca
Dato t (s) x1 (m) y1 (m) x2 (m) y2 (m)
0 0,000 0,000 0,000 0,298 0,000
1 0,067 0,022 0,000 0,298 0,000
2 0,133 0,050 0,000 0,298 0,000
3 0,200 0,072 0,000 0,298 0,000
4 0,267 0,095 0,000 0,298 0,000
5 0,333 0,119 0,000 0,298 0,000
6 0,400 0,139 0,000 0,298 0,000
7 0,467 0,162 0,000 0,298 0,000
8 0,533 0,186 0,000 0,298 0,000
9 0,600 0,205 0,000 0,298 0,000
10 0,667 0,217 0,000 0,298 0,000
11 0,733 0,238 0,000 0,298 0,000
12 0,800 0,260 0,000 0,298 0,000
13 0,867 0,279 0,000 0,301 0,000
14 0,933 0,282 0,000 0,317 0,000
15 1,000 0,289 0,000 0,327 0,000
16 1,067 0,293 0,000 0,341 0,000
17 1,133 0,301 0,000 0,353 0,000
18 1,200 0,303 0,000 0,365 0,000
19 1,267 0,312 0,000 0,377 0,000
20 1,333 0,317 0,000 0,387 0,000
21 1,400 0,324 0,000 0,399 0,000
22 1,467 0,329 0,000 0,413 0,000
23 1,533 0,336 0,000 0,425 0,000
24 1,600 0,343 0,000 0,437 0,000
25 1,667 0,348 0,000 0,449 0,000
Comprueba que los valores Y (componente vertical) para las dos bolas, siempre son
cero. Eso significa que ni suben ni bajan, el impacto se hizo sobre una mesa en línea
recta. Observa otra vez los valores y piensa que bolita estaba parada al antes del
7 Angel Ezquerra

8. impacto. Si representas espacio frente a tiempo para cada bolita antes del impacto se
observa la siguiente gráfica, aquí es fácil hacerse una idea.
GRÁFICA ESPACIO-TIEMPO
0,350
0,300
0,250
Espacio x(m)
x1 (m)
0,200
x2 (m)
0,150
y = 0,3239x + 0,0062
Lineal (x1 (m))
0,100
0,050
0,000
0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000
Tiempo t(s)
Evidentemente, la bolita 2 está en reposo antes del impacto y la bolita 1 se desplaza
a velocidad constante. Si determinas la ecuación del movimiento (el ordenador lo puede
hacer por ti) se obtiene el valor de la velocidad (v = 0,32 m/s) y el punto inicial xi.
El procedimiento para obtener esta gráfica (o cualquier otra) es el siguiente.
1. Pega los datos importados del
programa AviMéca 2.6 en la hoja de
cálculo Excel. Obtendrás una tabla
de valores.
2. Selecciona las columnas que
desees representar. Para seleccionar
varias columnas alternas debes
mantener presionada la tecla control
y desplazar el cursor sobre las
celdas. En este caso, las columnas
del tiempo, espacio x1 y espacio x2
hasta el dato número 12.
3. Pincha el botón asistente para
gráficos
8 Angel Ezquerra

9. 4. Selecciona, tipo de gráfico: XY
(dispersión)
5. Selecciona, subtipo de gráfico:
dispersión con puntos de datos
conectados por líneas suavizadas.
6. Pincha el botón siguiente, ya podrás
ver la gráfica. Vuelve a pinchar el
botón siguiente.
7. Marca las casillas líneas de división
principal y el botón siguiente.
8. Pincha el botón finalizar.
9. Según tu habilidad puedes agregar títulos a los ejes, cambiar las líneas de los gráficos,
etc, etc, etc.
10. También puedes añadir la ecuación que genera esa tabla de valores y el gráfico. Solo
tienes que situarte sobre la línea del gráfico que desees y pinchar con el botón derecho del
ratón, se despliega un menú:
a)Elige agregar línea de tendencias,
b)Si la gráfica es una recta pasa el siguiente paso. Si es una curva elige la opción
polinomial y pasa al siguiente pasos
c)Selecciona la pestaña opciones y marcar la casilla presentar ecuación en el gráfico.
d)Pincha el botón aceptar y tu ecuación aparecerá sobre impresionada en la gráfica.
Ahora deber interpretar que significa, eso no lo hace el ordenador
11. El gráfico, la ecuación y la tabla de valores puedes copiarlos y pegarlos en un
documento Word junto a tus hábiles comentarios.
BIBLIOGRAFÍA
Ezquerra, A. (2005). Utilización de vídeos para la realización de medidas experimentales.
Alambique, 44, 113-119.
AVIMÉCA, página para descargar el producto en:
http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/scphys/outinfo/log/avimeca/am_h.htm