Fisica

INTEGRACION DE CINEMATICA Y DINAMICA CON EXPERIENCIAS MANEJADAS POR COMPUTADORA Hugo Kofman, Horacio Ocampo, Walter Amongero, Cristina Cámara, Emilio Tozzi, Federico Cristófoli Departamento de Física de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional del Litoral. Santiago del Estero 2829, (3000) Santa Fe. Tel. 54-42-527670 FAX 54-42-533006 e-mail hkofman@fiqus.unl.edu.ar

RESUMENSe propone la realización de un trabajo práctico de características motivadoras, que integra un conjunto de magnitudes y leyes físicas, aprovechando las ventajas que nos brinda una computadora, en la modalidad de adquisición y procesamiento de datos. Se plantea asimismo, la importancia y posibilidad real de trabajar con herramientas informáticas desarrolladas por docentes y alumnos, en base acriterios pedagógicos específicos. La experiencia consiste en el estudio del movimiento de distintos volantes que ruedan sin deslizar sobre un par de rieles inclinados, tomándose los datos de tiempo en distintas posiciones del móvil mediante sensores ópticos, conectados mediante un dispositivo electrónico simple a una computadora. Los datos son procesados en un programa en entorno Windows, que permitedeterminar cual es el modelo matemático que mejor se ajusta a la experiencia, y además provee información numérica y gráfica.

INTRODUCCION

La modalidad de utilización de la computadora como instrumento de medición y de procesamiento de datos es una entre tantas aplicaciones. También se utiliza para simular experiencias, para realizar estudios analíticos y gráficos de distintos problemas consoftware matemático, para resolver problemas por programación, y en el modo tutorial. Además, se pueden realizar distintas combinaciones, no debiendo desecharse ninguna de las posibilidades. Respecto a la modalidad utilizada en este caso, podría pensarse que la máquina realiza toda la tarea por el alumno, que éste la ve como una “caja negra” que le da información a través de un mecanismodesconocido y que en definitiva el dispositivo no pasaría de ser un juguete vistoso. Sin embargo el tema puede plantearse de otra manera. Aceptando la necesidad de que el alumno realice mediciones en forma manual y las procese aplicando las expresiones correspondientes, esta actividad se puede desarrollar en los primeros trabajos prácticos de la asignatura, y cumplir así con esa etapa de validez casiindiscutida. Pero, en una fase mas avanzada del curso de física, cuando el objetivo del trabajo práctico no es ya el aprendizaje de técnicas de medición y de cálculo, sino la conceptualización de ciertas magnitudes y leyes, resulta poco fértil seguir trabajando de esa manera. Así, se perdería la mayor parte del tiempo en operaciones rutinarias y se haría más difícil dedicar la atención al estudio delos fenómenos físicos. Además, los errores cometidos en mediciones de tiempo introducirían una dificultad adicional al trabajo.

La computadora permite superar esos problemas, obteniéndose datos precisos en tiempo real, con un procesamiento matemático y una presentación gráfica prácticamente instantánea. Además, y esto no es de menor importancia, esta forma de trabajo motiva especialmente a losalumnos, en la medida que aplica un elemento tecnológico de avanzada en su propia actividad de aprendizaje. De esta manera se logra realizar un gran número de experiencias con variación de distintos parámetros, y dedicar mayor tiempo a la discusión de los fenómenos y al cálculo de diversas magnitudes relacionadas con los datos experimentales. Frente a las otras modalidades de aplicación de lacomputadora en la enseñanza de la física, la presentada en este caso tiene la ventaja de trabajar con experiencias reales y directas, que siempre son más demostrativas y motivadoras que una simulación o una filmación, las cuales pueden cumplir también un rol importante en otras condiciones. En esta presentación, se realiza además la propuesta de apoyarse en los conocimientos sobre contenidos y...