informe

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
CAMPUS SANTIAGO
LABORATORIOS DE FÍSICA
PRIMER SEMESTRE 2012

USO DE LA CÁMARA VIDEOCOM
Laboratorios de Física, Universidad Técnica Federico Santa María Campus Santiago

Introducción
La cámara VideoCom permite capturar la posición
relativa de un objeto en función del tiempo en una
dimensión. Con estos datos se podrá calcular a través delcomputador la velocidad y aceleración y así describir el
movimiento del cuerpo para un posterior análisis.
Se debe tener claro que la cámara es un dispositivo que
reemplaza otros sistemas de medición de posición en
función del tiempo, automatizando la toma de datos, por lo
cual se puede considerar un medidor de posición en el
tiempo a distancia.

Breve Descripción de la Cámara
La cámara VideoComregistra la posición de un objeto
emitiendo pulsos periódicos de luz que son reflejados en una
cinta reflectante adherida al objeto en estudio.
El reflejo de cada pulso es detectado por un sensor de
luz en el interior de la cámara, y es registrado por el
software.
Los pulsos de luz son emitidos a intervalos regulares de
tiempo, por dos filas de diodos emisores de luz
(comúnmente llamadosLED, del inglés Light Emitting
Diode), ubicados en el frente de la cámara, en torno a la
ranura de entrada de luz (Figura 1).

“dispositivo acoplado a carga”). Este dispositivo contiene
un gran número de elementos de registro de imagen,
llamados pixeles, que permiten registrar la posición en que
llega el pulso. Por lo tanto, describir el movimiento del
cuerpo en el cual la luz fuereflejada.
Los CCD´s son muy utilizados hoy en día en cámaras
de video, cámaras fotográficas digitales y otras aplicaciones
similares. La información de los registros de posición es
enviada al computador para su análisis.

Breve Descripción del Software
El software asociado a la cámara permite, entre otras
funciones, calcular aproximadamente la rapidez instantánea
y la aceleración instantánea delobjeto observado, y
representar gráficamente estas variables en función del
tiempo. La rapidez instantánea se define como:

Para poder usar esta definición se requiere conocer la
posición s como una función continua del tiempo. Sin
embargo, al igual que en muchas situaciones prácticas en
ingeniería, el equipo utilizado en esta experiencia registra la
posición en forma discontinua, esdecir, sólo en ciertos
instantes a intervalos regulares de tiempo, por lo que la
rapidez instantánea debe calcularse en forma aproximada.
El resultado de la aproximación será mejor si los
intervalos de tiempo son pequeños, comparados con los
tiempos en que se producen los cambios que se desea
observar. El intervalo de tiempo más pequeño que puede
generar la cámara VideoCom es de 6,25milisegundos si está
conectada a través de un puerto USB y 12,5 [ms] si se
conecta a un puerto COM.
El algoritmo usado por el software se describe a
continuación. Si llamamos si a la posición en el instante ti y
T al intervalo de tiempo entre dos registros consecutivos,
entonces la rapidez instantánea en el instante ti es
aproximada mediante la expresión:

Figura 1: Esquema representativo de lacámara VideoCom.

La luz ingresa a la cámara a través de una ranura y de
un lente, y es detectada por un dispositivo semiconductor
llamado CCD (del inglés Charge Coupled Device,

Es decir, la rapidez instantánea es aproximada a la
rapidez media entre el punto anterior y el punto siguiente.

Para poder suavizar el efecto de los errores aleatorios,
el software permite además la opción decalcular la rapidez
media, entre el punto n-anterior y el punto n-posterior al
punto i-ésimo, donde n puede ser 1, 2 ó 4.

la cantidad de datos que toma por segundo, la intensidad del
destello y la forma de detención de las mediciones.

El valor recomendado en el software por defecto, es
.

Ajustes, Herramientas y Opciones del
Software

Figura 3: Menú de calibración de la cámara...