martes, 29 de septiembre de 2015

MAS

Movimiento armónico simple
 Sistema masa-resorte

Ver detalles en:
http://ondasquenosrodean.blogspot.com/p/los-sistemas-fisicos-manifiestan_28.html

Este sencillo applet ilustra el comportamiento de sistemas oscilantes más complicados. Entre sus innumerables aplicaciones, mencionamos el mecanismo de amortiguamiento de los automóviles mediante resortes espirales. 
      Se caracteriza por poseer dos propiedades fundamentales: 
a) La elasticidad, la cual reside en el resorte; se mide mediante su constante elástica k, en N/m.
b) La inercia, la cual reside en la pesa que cuelga; se mide mediante su masa m, en Kg. En este modelo particular consideramos que la masa del resorte es muy pequeña comparada con la masa de la esfera. 
    Estas propiedades (elasticidad e inercia) compiten para mantener el sistema oscilando. Por efecto de la elasticidad se genera la fuerza elástica restauradora que actúan sobre la esfera colgante cuando ha sido desplazada de su posición de equilibrio estable; por su parte, la inercia da información acerca de cómo responde la masa a la acción de la fuerza restauradora. Cuando la esfera se encuentra por arriba (o debajo) de la posición de equilibrio, se genera una fuerza restauradora que lo obliga a retornar a dicha posición; en esta posición de equilibrio, la fuerza elástica deja de actuar y la inercia  “toma el control” para enviar la esfera más allá de la posición de equilibrio, hacia los puntos de retorno donde se devuelve. Este proceso se repite y mantiene mientras el sistema oscile. Por simplicidad, no hemos considerado tampoco en este análisis el efecto de la fricción.
   A continuación se describe este sistema oscilante de constante elástica k y masa m, mediante una adaptación realizada por los autores del presente blog al excelente applet de Luciano Troilo (http://geogebratube.org/material/show/id/2338). Con los botones de  INICIOPAUSA y REINICIO  es posible controlar el funcionamiento del sistema. También se dispone de un cronómetro para la medida del tiempo en segundos.


Inicialmente, la esfera se encuentra en posición de equilibrio (flecha horizontal a trazos) estable porque, al no estar estirado o comprimido el resorte, la fuerza restauradora (vector verde) es cero. Al pulsar la tecla de Arranque, comienza a oscilar hacia arriba, llega a la posición de máximo desplazamiento vertical (vector morado) y retorna a la posición de equilibrio de nuevo; luego, la inercia lo hace bajar hasta el punto de máximo desplazamiento y sube otra vez hasta la posición de equilibrio, la cual traspasa por la acción de la inercia. El ciclo se repite indefinidamente en este modelo sin roce.

viernes, 18 de septiembre de 2015

Opinión


Inquietudes de un docente  
por la enseñanza experimental
¿Por qué no hago experimentos en el aula ni en el laboratorio? No los hago porque no tengo el equipo de laboratorio de la Universidad donde hice mi carrera; sí hubiese salido con un kit idéntico de física, química o biología, debajo del brazo, además de mi Título, otro sería mi cantar. Mi ilustre universidad me enseñó los conceptos, principios y leyes fundamentales de la ciencia; entendí a la perfección las leyes de Newton y Maxwell, sé de las leyes de Mendel, conozco y sé cómo sintetizar la aspirina, en qué se basa y como aplicar el cálculo diferencial e integral, al igual que el algebra y la geometría, la teoría evolucionista no me es ajena, he leído mucho sobre Humboldt y Darwin. Al pelo apliqué múltiple veces el teorema de Pitágoras, me preguntan sobre óptica y les desarrollo con destreza el funcionamiento del microscopio y el telescopio, les hablo del Hubble, de su estado actual y qué proyecto lo sustituirá, puedo seguir los principios de funcionamiento del microscopio electrónico de transmisión (MET) sin dificultad; sé que a Plutón lo degradaron, que ya no es un planeta, y que la sonda New Horizons lo está reivindicando. Estuve al tanto del descubrimiento del bosón de Higgs, la mal llamada partícula de Dios, y entiendo el cáliz de su trascendencia; también del aterrizaje de la mini sonda Philae sobre el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko en agosto de 2014. Estoy al día en mis conocimientos científicos, me siento actualizado, acabo de salir de la universidad; estoy loquito por aplicarlos en el aula. Ni se diga en pedagogía; interpreté muy bien las enseñanzas de Comenius, participé en seminarios sobre Morin, algo de Simón Rodríguez me enseñaron mis profes, monté estrategias sobre cómo enseñar la ley de inducción de Faraday, y un sin número de otros principios sin experimentos y simulaciones, que mi tutor me exigió, porque "nunca se sabe en qué liceo vas a caer"; y me fue muy bien en los cursos: aprobé. Me gustó mucho la Didáctica y todas sus ramas.  Me puñaleé las teorías pedagógicas a la perfección, y me considero experto en técnicas y métodos de enseñanza. Me gustaron las clases magistrales de sicología cognitiva, y cómo disfruté con las inteligencias múltiples de Gardner; este fue uno de mis seminarios preferidos. Y les podría seguir detallando algo más pero este espacio es limitado.