Dinamización del Museo de la Ciencia y de la Tecnología

Seminario 2017/2018

Dinamización del Museo de la Ciencia y de la Tecnología

Dinamización del Museo de la Ciencia Página 2

Tabla de contenido INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 4

PARTICIPANTES ......................................................................................................... 5

NOMBRE Y APELLIDOS .......................................................................................... 5

FUNCIÓN .................................................................................................................. 5

TAREAS REALIZADAS ............................................................................................. 5

GUIONES ..................................................................................................................... 6

PROCESO DE FOSILIZACIÓN .................................................................................... 6

Introducción teórica ................................................................................................... 6

Objetivos ................................................................................................................... 6

Procedimientos ......................................................................................................... 7

Materiales ................................................................................................................. 8

Conclusión ................................................................................................................ 9

Fotos del proceso .................................................................................................... 10

ELABORACIÓN DE UNA MOLÉCULA DE ADN GIGANTE USANDO MATERIALES

RECICLADOS ............................................................................................................ 11

Introducción teórica ................................................................................................. 11

Objetivos ................................................................................................................. 11

Materiales ............................................................................................................... 11

Procedimiento ...................................................................................................... 12

Conclusiones ........................................................................................................... 12

Fotos ....................................................................................................................... 13

CÁMARA OSCURA PORTÁTIL .................................................................................. 14


Objetivos de la actividad ......................................................................................... 15

Materiales ............................................................................................................... 15

Procedimiento ......................................................................................................... 15

Conclusiones. .......................................................................................................... 16

LA BANDA DE MOEBIUS ........................................................................................... 18

Objetivos ................................................................................................................. 18

Introducción Teórica ................................................................................................ 18

Materiales ............................................................................................................... 18

Procedimiento ......................................................................................................... 18

Experimento 1 ......................................................................................................... 19

Experimento 2 ......................................................................................................... 19

Experimento 3 ......................................................................................................... 19


Experimento 4 ......................................................................................................... 19

Conclusiones ........................................................................................................... 20

TUBOS SONOROS .................................................................................................... 21


Objetivos ................................................................................................................. 22

Materiales ............................................................................................................... 22

Procedimiento ......................................................................................................... 22

POLEAS Y POLIPASTOS. ......................................................................................... 23

Introducción Teórica ................................................................................................ 23

Objetivos ................................................................................................................. 25

Materiales ............................................................................................................... 25

Procedimiento ......................................................................................................... 26

Conclusiones ........................................................................................................... 28

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS EN 3D ................................................ 29

Introducción............................................................................................................. 29

Objetivos ................................................................................................................. 29

Materiales (y recursos) ............................................................................................ 30

Procedimiento ...................................................................................................... 30

Evaluación y conclusiones ...................................................................................... 33

EXPLORADOR ARDUINO.......................................................................................... 34

Objetivo ................................................................................................................... 34

Materiales ............................................................................................................... 34

Procedimientos ....................................................................................................... 34

Conclusiones ........................................................................................................... 34

TARJETAS EXPLICATIVAS ....................................................................................... 35

DIFUSIÓN .................................................................................................................. 41

CARTELES ................................................................................................................. 41

ANEXO I ..................................................................................................................... 48

CONSTRUCCIÓN DE UNA CÁMARA OSCURA PORTÁTIL. ..................................... 48

Materiales y herramientas: ...................................................................................... 49

Procedimiento. ........................................................................................................ 50

ANEXO II .................................................................................................................... 60

IMÁGENES DEL DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD CÁMARA OSCURA ............. 60


INTRODUCCIÓN

Como resultado de nuestra participación en algunas ediciones del “Finde científico” de

Madrid, nuestros alumnos de ESO y Bachillerato han ido elaborando diferentes

montajes experimentales sobre diversos temas relacionados con la ciencia y la

tecnología. Los profesores hemos podido comprobar, año tras año, que los alumnos

se implicaban con inusitado interés y motivación.

El curso 2016-2017 habilitamos en el instituto un espacio permanente como lugar de

exposición y aprendizaje “interactivo” de las ciencias y la tecnología. Con este

seminario hemos conseguido dinamizar este museo para que pueda ser visitado no

sólo por los alumnos de nuestro centro, sino por los de otros centros educativos de

Coslada y por la ciudadanía en general. Hemos introducido experimentos de otras

disciplinas: biología, geología, matemáticas y química.

Por otra parte, desde hace unos años en nuestro centro, para promover una mayor

participación del alumnado en los procesos de aprendizaje hemos desarrollado

proyectos de Aprendizaje y Servicio (APS), el museo de la ciencia es uno de ellos.

Estos proyectos de APS ofrecen aprendizajes de calidad que hacen que nuestro

alumnado dé sentido y valor a lo que hace aumentando su motivación y compromiso

con las materias. La finalidad de un proyecto de APS es hacer consciente al alumnado

de la complejidad del entorno que les rodea, permitiéndoles detectar las necesidades

no atendidas y posibilitando el paso a la acción para transformar y mejorar la realidad.

El Museo de la Ciencia del Instituto, por ejemplo, surge como respuesta a la escasez

de espacios educativos que brinden la oportunidad de acercar la ciencia a la sociedad.

Los alumnos, con explicaciones sencillas y rigurosas, realizan un servicio social

conectado con sus aprendizajes.

El alumnado tiene un papel activo en las decisiones sobre aspectos clave del proyecto.

Para facilitar el trabajo se establecen grupos, permitiendo al alumnado centrarse en

sus intereses: grupo de prensa para dinamizar la difusión, grupo de comisarios que

explicarán los experimentos, grupo de robótica, grupo de evaluación y valoración de la

visita, grupo de decoración del espacio…

En este proyecto han participado alumnos de todos los niveles educativos del centro

,el papel de comisarios ha recaído en 1º de bachillerato y 4º de ESO de la modalidad

de Ciencias.


PARTICIPANTES

NOMBRE Y APELLIDOS FUNCIÓN TAREAS REALIZADAS Francisco J. Fernández Agúndez

Participante

Corte estratificado de fósiles con el alumnado de 4º de ESO Participación en la organización del museo

Isabel Rodríguez del Campo

Participante

Elaboración de tubos musicales con alumnos de 1º de bachillerato de Humanidades Participación en la organización

Ángela Tamayo Mateos

Participante

Construcción de una cámara oscura con alumnos de 2º ESO

Participación en la organización

Irene Fernández Varas

Participante

Construcción de la cinta de Moebius con alumnos de 1º de ESO Participación en la organización

Marcos Zabal González

Participante

Construcción de una molécula gigante de ADN con materiales reciclables y los alumnos de 1º de bachillerato de Ciencias Participación en la organización

Lidia Romero Mariscal

Participante

Relación de transmisiones con alumnos de 2º de mecanizado. Participación en la apertura y difusión del museo

María Ramos Cerezo

Participante

Diseño de los robots de la exposición con alumnos de 2º de bachillerato Participación en la organización

Jannet Morales Villar

Participante

Construcción de la cinta de Moebius con alumnos de 1º de ESO Participación en la organización

Javier Martín Jorge

Participante

Corte estratificado de fósiles con el alumnado de 4º de ESO Participación en la organización

Pilar García Asenjo

Participante

Traducción al inglés de las tarjetas explicativas con alumnos de 1º de bachillerato Participación en la organización

Mª Jesús Luque Mendoza

Coordinadora

Tarjetas explicativas con alumnos de 1º bachillerato Formación de los alumnos de 4º ESO, comisarios del museo Participación en la organización

Javier Casado Jiménez

Ponente

Ponencias: Robótica Impresión 3D


GUIONES

PROCESO DE FOSILIZACIÓN

Introducción teórica El estudio de los fósiles es indispensable para determinar la edad relativa de las rocas

y para la elaboración de los mapas geológicos. Además, antes de fosilizarse, los

organismos formaban parte de un medio sobre el cual pueden aportar gran cantidad

de información.

La Paleontología es la ciencia que se ocupa de reconstruir, dentro de lo posible, la

vida en otras épocas geológicas. Los fósiles, es decir, los restos de organismos

conservados y las huellas de su existencia, constituyen su principal fuente de

información.

La primera condición fundamental para la fosilización es la rapidez con que los

organismos, tras su muerte, deben quedar enterrados. Pero cómo se produce esa

fosilización y cuántas formas de fosilización existen.

Inclusión: Un ser vivo queda atrapado en un material inerte (ambar, brea, ) que

lo preserva de las agresiones.

Momificación: Cuando un organismo muere, sus restos son atacados por los

descomponedores (hongos y bacterias). El clima a veces impide que esto

suceda (congelación o gelificación) logrando que los restos se conserven

intactos.

Molde: Si un organismo queda enterrado en suelo blando y se desintegra, deja

un espacio vacío que se llama molde. Si se endurece se forma un fósil.

Impresión: Es la huella que deja un organismo en un material blando.

Petrificación: Los restos de organismos se unen con los minerales del suelo o

el agua, ocasionando que los mismos queden formados como piedras

quedando claramente la estructura del organismo.

Objetivos

Los objetivos del trabajo son adentrarnos en el mundo de la Paleontología de una

manera práctica, como si estuviéramos realizando un trabajo de campo y siguiendo los

diferentes pasos que en éstos se realiza. Nosotros partimos de un conocimiento previo


por estudio y de una colección de fósiles (que debemos clasificar), pero queremos

explicar a los visitantes del museo, cómo mediante la sucesión de una serie de pasos,

algunos seres vivos, llegaron a convertirse en fósiles con el paso de miles o millones

de años. Cuál era su entorno, qué sucedió tras su muerte, cómo el paso del tiempo fue

acumulando diferentes capas de sedimentos y en un momento determinado volvieron

a aflorar en superficie, por la acción de una serie de agentes erosivos, pero ya

convertidos en fósiles (de ahí la realización de tres cortes estratigráficos en tres

momentos determinados de tiempo). Extraernos una clase práctica en el campo, a la

ciudad, y al aula. Y más tarde, si se quiere, experimentar con los visitantes, el

moldeado o la impresión (ya que es lo más fácil de realizar con cualquier tipo de

material moldeable) para conseguir un fósil.

Procedimientos a) Se ha comenzado intentando dar respuestas a una serie de preguntas que surgen

inevitablemente al tratar el tema del proyecto.

¿Qué es un fósil?

¿Qué es la fosilización?

Formas o tipos de fosilización

Proceso de fosilización por mineralización que es el que queremos detalladamente

representar.

Así pues, mediante una búsqueda informática y en biblioteca, intentamos dar

explicación a dichas preguntas.

b) Realizamos una puesta en común, donde determinamos cuáles eran los textos

explicativos más adecuados. Se decidió que debían de formar parte de las fichas

explicativas del proyecto. Esto se ha realizado eligiendo un modelo común de ficha,

letra, color, etc…de manera conjunta .

c) Posteriormente se pasó a la compra de los materiales necesarios. Se explicaron las

diferentes partes del mismo, cómo se iban a dividir para su realización y se formaron

tres grupos de trabajo.


d) Cada grupo se encargaría de elaborar una de las urnas representativas, de los tres

momentos geológicos que necesitamos representar, para explicar el proceso de

fosilización.

En la primera de ellas un fondo marino sobre el que se aprecien diferentes

organismos.

En la segunda de ellas, se ha producido una acumulación de sedimentos sobre ese

fondo marino y sobre organismos muertos que habitaban el mismo. Ha transcurrido

mucho tiempo, el mar ha desaparecido, y esa sedimentación de millones de años, ha

producido diferentes estratos de diferentes materiales, que se pueden apreciar en el

corte.

En la tercera urna, debido a diversos agentes que han ido erosionando la superficie y

los diferentes estratos, ha llegado a aflorar el lecho marino con los restos de esos

antiguos seres vivos que lo habitaban. A causa del paso del tiempo, y debido al

proceso de fosilización, lo que nos encontramos son la huella impresa, el molde

interno o su estructura entera petrificada.

Se hizo el reparto de materiales necesarios para el mismo y comenzaron su

elaboración.

Una vez finalizada la urna correspondiente, debían de agrupar y clasificar los

ejemplares de un grupo fósil de moluscos ( bivalvos, cefalópodos, gasterópodos,

lamelibranquios….), braquiópodos ( rhynchonéllidos y terebratúlidos ) para su

exhibición en el museo en cajas. Y realizar dos fichas explicativas, de las preguntas

surgidas.

e) Para finalizar, y aunque a diario se realizaba una puesta en común, para solucionar

problemas y explicar avances, cada grupo expuso al resto de compañeros su trabajo,

a manera de conclusión.

Materiales

Se han utilizado:

Tres urnas de plástico para representar los diferentes momentos del proceso

de fosilización.


Materiales para representar los suelos y los diferentes tipos de sedimentación,

a base de arcilla roja o pasta para modelar tradicional, gris y blanca. Grava y

piedras de río. Arena fina y normal.

Diferentes tipos de conchas y corales.

Goma eva, pintura acrílica, silicona y cola blanca. Rotuladores, tijeras y dibujos

impresos.

Cajas de madera para las clasificatorias y fósiles.

Conclusión

La realización de la actividad con los alumnos de 4º de ESO ha resultado gratificante,

por el grado de implicación de cada uno de ellos, en los diferentes apartados de que

constaba la actividad. Primero en la búsqueda o investigación propiamente dicha,

después en la realización plástica del experimento y por último en la clasificación. Así

mismo, se ha dejado abierta a la experimentación con el visitante de la manera más

fácil posible, (como es la realización de un molde o una impresión, tan característicos

del proceso de fosilización ) ya que es uno de los objetivos fundamentales del museo.


Fotos del proceso


ELABORACIÓN DE UNA MOLÉCULA DE ADN GIGANTE USANDO

MATERIALES RECICLADOS

Introducción teórica

El descubrimiento de la estructura molecular del DNA en el año 1953 gracias al trabajo

de Rosalind Franklin y posteriormente de James Watson y Francis Crick es uno de los

más importantes de la historia de la ciencia. Desde este momento, la Biología y la

revolución genética despegan hacia una serie de conocimientos que ponen al ser

humano al frente de unos desafíos inimaginables.

Pocos ejemplos más claros se pueden encontrar en los que la estructura y la función

estén tan directamente relacionados.

Así, la estructura de la molécula de ADN es fundamental como contenido de la

asignatura de Biología en secundaria. Dicha estructura no siempre es asimilada

correctamente por el alumnado (doble hélice de nucleótidos, complementariedad de

bases, etc.), y por lo tanto, cualquier trabajo de naturaleza práctica enfocado a conocer

y entender dicha estructura nos parece de gran valor didáctico.

Objetivos

Montar un modelo de gran dimensión de la doble hélice de ADN para el Museo

de la Ciencia del IES Miguel Catalán.

Valorar la importancia para la sociedad del descubrimiento de la doble hélice

de ADN.

Usar dicha representación como herramienta de enseñanza y aprendizaje con

el alumnado para un mayor aprendizaje significativo.

Concienciar al alumnado sobre la importancia del reciclado de los materiales.

Materiales

Los materiales que se han usado son los siguientes:

latas de refresco que simulan las moléculas de desoxirribosa y ácido fosfórico.

tapones de botellas de refresco que simulan grupos hidroxilo y enlaces


Botellas de refresco de medio litro de plástico que simulan las bases

nitrogenadas.

Tornillos, pajuelas, papel de colores e hilo.

Procedimiento

La elaboración del modelo se realiza a lo largo del curso 2017-18 en varias etapas:

En una primera etapa se explica a los alumnos con los que se va a realizar la actividad

(1º Bachillerato) todo el proyecto, y se les hace partícipes de la recogida de los

materiales. Durante unos meses, los alumnos van trayendo las latas y botellas

indicadas.

En una segunda parte, el profesor encargado del montaje se lleva a casa los

materiales para ir poco a poco montando las piezas, que se organizan en nucleótidos;

cada nucleótido requiere de dos latas unidas con una pajuela que las atraviesa y un

tapón atornillado al que se le enroscará una botella. En los anexos se adjuntan

algunas fotos demostrativas.

En una tercera parte, los nucleótidos son llevados al museo, donde se cuelgan en dos

hebras que posteriormente se giran sobre sí mismas. Dicho montaje se ha efectuado

en varias ocasiones, a modo de pruebas o versiones mejorables. Se añaden

nucleótidos, se pone doble hilo, se cambia de sitio el montaje, etc.

Conclusiones

La actitud y cooperación de los alumnos ha sido positiva. La mayor parte ha ayudado

en la recolecta de los materiales.

En el próximo curso se podrá disponer de dicho modelo en el museo para estudiar la

estructura del ADN en 4º de ESO y en 1º y 2º de Bachillerato. A dicho efecto, se

realizarań actividades específicas y se evaluarán los resultados, esperando que el

aprendizaje y la asimilación de dicha estructura por parte del alumnado sea

significativamente más efectiva.


Fotos


CÁMARA OSCURA PORTÁTIL


Desde la Antigüedad se conocía el fenómeno al que Johannes Kepler asignó la

denominación de “Camera obscura” (cámara oscura) en su tratado “Ad Vitellionem

Paralipomena, de 1604. El fenómeno de la cámara oscura constituyó la base de su

gran invento, el telescopio.

En esencia, una cámara oscura consiste en una caja o espacio cerrado por todas

partes, excepto por una pequeña abertura a la luz en una de sus paredes. En la pared

opuesta se proyecta una imagen del exterior. Debido a la propagación rectilínea de los

rayos luminosos, la imagen proyectada está invertida tanto horizontal como

verticalmente.

Aristóteles construyó en una habitación la primera cámara oscura de la que tenemos

constancia. Después de él, numerosos científicos se valieron de este fenómeno para

realizar tanto investigaciones sobre la naturaleza de la luz como otras investigaciones.

Por ejemplo, cuando Newton realizó su famoso experimento en el que lograba separar

las distintas longitudes de onda de la luz blanca, lo primero que tuvo que hacer fue

construir una cámara oscura para realizarlo dentro de la misma.

Giovanni Battista Della Porta, en el siglo XVI, dotó al orificio de entrada de la luz con

una lente biconvexa. Con esto se consigue mayor aportación lumínica. Esta

innovación y las posteriores mejoras realizadas por diversos científicos fueron

fundamentales para el nacimiento de la fotografía, pues constituye el antecedente del

objetivo de la cámara fotográfica.

A lo largo de los siglos, las posibilidades de la cámara oscura se han utilizado con

fines diversos, destacando los científicos. Sigue la utilización que de la misma han

hecho conocidos artistas: Leonardo da Vinci, Durero, Vermeer de Delft y muchos

otros. Asimismo, se utilizó ampliamente con fines militares. Por último, no debemos

olvidar el importante papel que estos principios han jugado como precursores de

diversas posibilidades de entretenimiento.


Objetivos de la actividad

Objetivo primordial:

Construir un cierto tipo de cámara oscura, para poder observar y reflexionar

sobre la propagación rectilínea de la luz.

Analizar y reflexionar sobre el modo en que se forman las imágenes en el ojo

humano y en la mayoría de las cámaras: de fotografía, televisión, vídeo, etc.

De la consecución de estos objetivos se sigue la posibilitación de otros más complejos,

como son:

Introducir la comprensión de la formación de imágenes cuando intervienen

lentes convergentes. Hay que recordar que el cristalino humano funciona como

una lente convergente.

Apoyar el estudio de conceptos sobre óptica geométrica, proporcionando un

elemento tangible para la proposición y resolución de problemas sobre

formación de imágenes cuando intervienen lentes convergentes.

Fundamentar los conocimientos esenciales que sirven de antesala para el

estudio de la fotografía.

Introducir el conocimiento de la utilización de los principios de la cámara oscura

por el ser humano a lo largo de la historia en diversos ámbitos: Científico,

artístico, militar, lúdico…

Materiales

Los materiales se detallan en el apartado correspondiente del Anexo I a la

cámara oscura portátil detallado en el que, paso a paso, se describe la construcción

de un determinado modelo de cámara oscura portátil. Está realizado en su mayoría

con materiales reciclados.

Procedimiento

La profesora creó y realizó un determinado modelo de cámara oscura portátil. El

proceso se documentó fotográficamente. Todo ello se puede consultar en el Anexo I a

la cámara oscura portátil. La cámara construida sirve como propuesta de base,

punto de partida, y modelo tangible, para que otras personas puedan construir a su


vez una cámara oscura portátil, en primer lugar los alumnos de 2º de ESO. La cámara

debe “funcionar”, es decir, se debe formar en la pantalla la imagen nítidamente

enfocada, pero cada modelo final realizado por los alumnos puede variar el diseño

respecto al original propuesto.

Una vez construida dicha cámara “modelo”, la profesora la puso a disposición de

los alumnos físicamente en la clase. Asimismo, les entregó impreso el Anexo I a la

cámara oscura portátil detallado donde se describe el proceso paso a paso, e

ilustrado con las fotografías realizadas. Los alumnos trabajaron por parejas.

El proceso seguido fue diferente al modo habitual de trabajar. Primero

construyeron un modelo que cumpliera la función propuesta, pero sin habérseles dado

muchas explicaciones conceptuales previas sobre los fundamentos. Es el objeto el que

sirvió de apoyó después para las explicaciones.

Cuando las cámaras estuvieron finalizadas, han servido como material para

diversas explicaciones, análisis y reflexiones. Entre otros destacan: Observación de la

propagación rectilínea de la luz, factores que intervienen en las distintas distancias

focales necesarias para la formación nítida de las imágenes, similitudes y diferencias

entre las imágenes formadas con estenopo y con lentes convergentes, comparación

del tamaño de la realidad y el tamaño de la imagen.

Conclusiones.

Las principales conclusiones se pueden resumir en las siguientes:

Se despierta en los alumnos la curiosidad al seguirse un proceso distinto al

habitual, pues primero hay que construir un objeto que “funcione” y luego se

fundamenta conceptualmente lo que ocurre.

Las cámaras servirán en un futuro para que algunos alumnos expliquen a otros

más jóvenes ciertos fenómenos y despierten su interés y curiosidad.

La construcción de una cámara oscura portátil es una excelente manera de

introducir al alumnado en varios conocimientos: El modo en que se propaga la

luz; el modo en que las imágenes se forman en el interior de los ojos del ser

humano y de muchos seres vivos; formación de imágenes en cámaras

fotográficas, principios de óptica geométrica (lentes convergentes)…


Es de destacar la importante función que un objeto como este puede tener en

la difusión del conocimiento entre los familiares de los alumnos y los visitantes del

museo.


LA BANDA DE MOEBIUS

Objetivos Dar a conocer la banda de Moebius y sus características y aplicaciones tecnológicas.

Introducir conceptos topológicos como orientable, número de caras, dentro o fuera,

etc.

Introducción Teórica

La banda o cinta de Möbius o Moebius es una superficie con una sola cara y un solo

borde. Tiene la propiedad matemática de ser un objeto no orientable. También es una

superficie reglada. Fue descubierta de forma independiente por los matemáticos

alemanes August Ferdinand Möbius y Johann Benedict Listing en 1858.

La banda de Möbius posee las siguientes propiedades:

Es una superficie que sólo posee una cara: Si se colorea la superficie de una cinta de

Möbius, comenzando por la «aparentemente» cara exterior, al final queda coloreada

toda la cinta, por tanto, sólo tiene una cara y no tiene sentido hablar de cara interior y

cara exterior.

Tiene sólo un borde: Se puede comprobar siguiendo el borde con un dedo, apreciando

que se alcanza el punto de partida tras haber recorrido la totalidad del borde.

Es una superficie no orientable: Si se parte con una pareja de ejes perpendiculares

orientados, al desplazarse paralelamente a lo largo de la cinta, se llegará al punto de

partida con la orientación invertida. Una persona que se deslizara «tumbada» sobre

una banda de Möbius, mirando hacia la derecha, al recorrer una vuelta completa

aparecerá mirando hacia la izquierda.

Esta forma geométrica se utiliza frecuentemente como ejemplo en topología.

Materiales

Hojas de papel.

Tijeras.

Pegamento o celo.

Regla (opcional).

Rotulador.

Procedimiento

Para construir las bandas de Moebius, se corta un folio en tiras de unos 2 cm de

ancho.

Se gira media vuelta uno de los extremos de la tira de papel y se une con el otro

extremo con celo o pegamento. Hay que hacer varias, unas con el giro en sentido

horario y otras con giro antihorario.


Se pueden hacer también cilindros uniendo los extremos (sin girar).

Experimento 1

Se recorre con el rotulador la cinta empezando en cualquier punto. Al final, se llegará

al punto de partida y al observar la cinta, se comprobará que se ha recorrido entera.

Deducimos entonces que la cinta de Moebius solo tiene una única cara.

De la misma manera, se puede recorrer el borde y comprobar que, de nuevo, sólo

tiene uno.

Experimento 2

Se corta una banda de Moebius a lo largo por la mitad. A diferencia del cilindro, que al

hacer esto se divide en dos cilindros con la mitad de altura, haciendo esto con la

banda de Moebius se obtiene una única cinta pero con dos vueltas. Esta cinta nueva,

es homeomorfa a un cilindro. No es una banda de Moebius.

Experimento 3

Se corta una banda de Moebius a lo largo, aproximadamente por un tercio de su

grosor. Se obtiene una cinta con dos giros y una banda de Moebius entrelazadas.

Experimento 4

Para este experimento se necesita:

Dos cintas de Möbius , una con el giro en sentido antihorario y la otra con el giro en

sentido horario. Se pegan estas dos cintas perpendicularmente.

Dos cilindros, de nuevo unidos perpendicularmente.

Al cortar a lo largo, los dos cilindros unidos de esta manera, se obtiene un cuadrado.

Al hacer lo mismo con las cintas de Moebius, se obtienen dos corazones entrelazados.


Conclusiones

Realizamos el conjunto de experimentos con alumnos de 1º de la ESO. Podemos

concluir lo siguiente: El uso de las manualidades como método de acercamiento de un

concepto matemático a los alumnos es realmente eficiente. Les parece algo divertido y

diferente a la clase que reciben todos los días.

La banda de Moëbius es una excelente manera de acercar a los alumnos a la

topología, rama bastante compleja de las Matemáticas. La innegable curiosidad que

despierta el objeto les hace estar atentos y disfrutar de lo que aprenden.


Al ser la banda de Moëbius tan sencilla de construir, pueden hacerla en casa y explicar

a sus amigos o familiares lo que han aprendido en el aula. Este hecho hace que

disfruten explicando ciencia y puedan hacerlo después en el mismo museo.

TUBOS SONOROS


ACÚSTICA, proviene del griego Akuein que significa OIR

Es la parte de la Ciencia Física dedicada al estudio del sonido.

TUBOS SONOROS: Son aquellos que contienen una columna de gas (aire) capaz de

producir sonido. El cuerpo sonoro es la columna gaseosa y no el tubo. Desde el punto

de vista acústico hay dos grandes grupos:

Tubos Abiertos son aquellos que tienen dos o más orificios. Las aberturas situadas a

lo largo del tubo dividen la columna gaseosa en segmento, cada uno de ellos tiene una

frecuencia propia.

Tubos Cerrados, disponen de un solo orificio.


LEYES DE BERNOUILLE: Johann Bernouille (Basilea 1667-Basilea 1748).

Matemático, médico y filólogo suizo, enunció las leyes que rigen la frecuencia

producida al excitar la columna gaseosa encerrada en un tubo.

La frecuencia producida por un tubo, tanto abierto como cerrado, es directamente

proporcional a la velocidad de propagación.

La frecuencia de sonido que produce un tubo, tanto abierto como cerrado, es

inversamente proporcional a la longitud del tubo.

A igualdad de longitud entre un tubo abierto y otro cerrado, el tubo abierto produce un

sonido de frecuencia doble que el cerrado, es decir, el abierto produce un sonido a la

octava del cerrado.

Los tubos abiertos producen la serie armónica completa, mientras que los cerrados

sólo los armónicos de frecuencia impar de la fundamental.

Objetivos

Hemos añadido el adjetivo "sonoros" al nombre "tubos" porque son capaces de dar

sonidos afinados, esto es, pertenecientes a la escala del sistema temperado.

Se pretende demostrar al alumnado, de manera somera, cómo la música, al trabajar

con sonidos, es un arte muy cercano a la física.

Reforzar el concepto de Altura (grave - agudo) relacionándolo con el tamaño de los

tubos.

Materiales

Ocho tubos de colores y de plástico, escala diatónica do4 a do5.

Ocho tapones negros, uno para cada tubo.

Partitura "El Danubio azul".

Procedimiento

Compara el sonido del tubo Do4 y el Do5, cuando a este último se le tapa, se

comprueba que suenan igual en altura. Se interpreta la melodía ofertada, tocando

primero con tubos abiertos y a continuación con tubos cerrados.


POLEAS Y POLIPASTOS.

Introducción Teórica

La polea es una rueda acanalada por la cual pasa una cuerda con el objetivo de elevar

una carga.

Cuando la polea se encuentra unida a un techo, se

dice que la polea es fija, pues al tirar de la cuerda

no sufre desplazamiento ni hacia arriba ni hacia

abajo; simplemente, gira. La fuerza con la que se

ha de tirar para levantar la carga, ha de ser igual a

su peso y la distancia que tiramos de la cuerda,

será la misma que la altura a la que deseamos

elevar la carga. La única ventaja que presenta este

mecanismo a priori es, que por el hecho de tirar de

una cuerda apoyada en una polea fija, realizamos el

esfuerzo de arriba abajo.

El polipasto o aparejo es un conjunto de poleas móviles, unidas con una o varias

poleas fijas, recorridas por una cuerda que tiene un de sus extremos anclado a un

punto fijo. Siempre en el conjunto habrá una polea fija y cierto número de poleas

móviles. La carga siempre permanece unida a una polea móvil.

La polea móvil, al tirar de cuerda, no sólo experimenta el giro, sino también un

desplazamiento hacia arriba. La fuerza con la que se ha de tirar de la cuerda y la

distancia a la que deseamos levantar la carga, dependerá del número de total de

poleas móviles del polispasto y el número de poleas fijas del sistema. Así podemos

distinguir entre:

Polipasto factorial. Se combinan igual número de poleas fijas y móviles; de donde se

deduce que el esfuerzo necesario es igual a la resistencia dividida por el número total

de poleas de que está construido el aparejo.

Ejemplo 1: Polipasto compuesto por una polea fija y una polea móvil.

F= R / n , siendo n= nº de total de poleas


La fuerza necesaria para elevar la carga es igual a la

mitad de su peso y la distancia de desplazamiento de

la cuerda será el doble justo de lo que deseemos

levantar la carga.

Ejemplo 2: Polipasto compuesto por dos poleas fijas y dos poleas móviles.

La fuerza necesaria para elevar la carga es igual

a la cuarta parte de su peso y la distancia de

desplazamiento de la cuerda será el cuádruple

de lo que deseemos levantar la carga.

Polipasto potencial. Se combina un número cualquiera de poleas móviles con una

fija. La primera polea móvil, partiendo de abajo hacia arriba, reducirá la fuerza

necesaria para equilibrar la resistencia a la mitad de ésta, la segunda polea reducirá

ésta mitad a la cuarta parte, la tercera a la octava y así sucesivamente.

F = R / (2n) , siendo n= nº de poleas móviles

Ejemplo 3: Polipasto compuesto por una polea fija y dos poleas móviles.

La fuerza necesaria para elevar la resistencia es igual a

su peso dividido por el doble del número de poleas

móviles que forman el polipasto y la distancia de


desplazamiento de la cuerda será el cuádruple de lo que deseemos levantar la carga.

Polipasto diferencial. Consta de una doble polea fija, de radios desiguales y

una polea móvil, poleas que se encuentran enlazadas por una cadena sin fin o

cerrada.

Objetivos

Dar a conocer la ventaja mecánica de las poleas y polipastos, sus

características y aplicaciones tecnológicas.

Constatar la aplicación de las Leyes de Newton, construyendo una máquina

simple que permite el levantamiento de objetos de una forma fácil y rápida.

Analizar y comprobar de forma intuitiva la relación que existe entre la cantidad

de poleas y la eficiencia en su trabajo.

Materiales

Máquinas herramientas propias de fabricación por arranque de viruta: torno

paralelo y taladro de columna.

Máquinas herramientas de corte: sierra de cinta.

Máquinas herramientas de deformación: plegadora.

Herramientas manuales de corte: herramienta de refrentar/cilindrar, broca de

puntear, broca de diámetro de 6,5 y 10,5 mm, terraja de M10, lima plana, lima

redonda, sierra de mano

Elemento de protección personal: ropa de trabajo, botas de seguridad, guantes

y gafas de seguridad.

Cuerda.

Tuercas M6 y M10.

Tornillos M6.

Tijeras.

Redondo de 40 mm de aluminio.

Varilla de acero de 10 mm de diámetro.


Pletina de acero de 30 x 3 mm.

Procedimiento

Basado en los conocimientos teóricos vistos en clase, se diseña por parte de los

alumnos un polipasto factorial que guarde cierta similitud con los ejemplos 1 y 2, del

apartado de la introducción teórica.


Se realiza un estudio del proceso de fabricación del mismo, empleando el siguiente

modelo de hoja de procesos, en la cual se especifican cada una de las operaciones de

mecanizado necesarias para la fabricación de cada elemento que compone el

polipasto.

Se procede a la elaboración y montaje del polipasto.

Se modifica el diseño inicial en caso que fuese necesario. Pues el modelo a construir

no ha de ser si demasiado liviano ni demasiado pesado. Además, la cuerda no se ha

de trabar y se ha de adaptar al canal de la polea.


Se instala en el museo en un lugar adecuado.

Conclusiones

Los polipastos se usan en talleres y fábricas para levantar y descargar objetos

pesados como: materiales, productos terminados, e incluso, máquinas.

El empleo de estos sistemas de poleas reduce enormemente el esfuerzo del hombre y

resultan muy fáciles de manejar.

La ventaja mecánica es igual al número de segmentos de cuerda que sostienen la

carga que se pretende mover, excluido el segmento sobre el que se aplica la fuerza de

entrada. Véase la imagen.


TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS EN 3D

Introducción

Esta actividad no solo sirve para acercar a los alumnos, de una forma práctica y

amena, alguno de los contenidos de la asignatura de Cultura Científica sino también

para hacerles reflexionar sobre la importancia de la tarea didáctica que llevan a cabo

los museos, también el nuestro, de cara a la promoción pública de la ciencia. Una

labor importante porque la ciencia, falible, es el mejor antídoto frente al dogmatismo y

el fanatismo (su brazo armado).

Ahora que la Doctrina irrumpe, con el beneplácito de la ley, en los centros educativos

públicos en pie de igualdad con la Ciencia, debemos reivindicar, más que nunca, los

museos dedicados a la ciencia como templos consagrados al pensamiento crítico, del

que se alimenta esa “prometeica” actividad humana.

Los trabajos que hemos desarrollado en este proyecto son una modesta, pero

honesta, contribución a aquel propósito de vindicar y defender la ciencia de sus

enemigos y responden a una profunda convicción: nuestro esfuerzo por conocer

científicamente el mundo alrededor sirve también al objetivo de conocernos mejor a

nosotros mismos y nos ayuda en el empeño de ser mejores personas.

Objetivos

Queremos contribuir a dinamizar el museo de Ciencia y Tecnología del Centro

Construyendo una tabla periódica con muestras de elementos

Utilizando, en la medida de lo posible, materiales reciclados

Y haciendo a los alumnos partícipes de todas las fases del proceso (diseño,

ejecución y difusión)


Materiales (y recursos)

Tablero de DM cortado en piezas y listones de distinto grosor para la estructura

(comprado)

Tornillería (comprado)

Patas y retal de madera para mesa de examen de muestras (reciclado)

Envases de pelotas de tenis para cápsulas contenedoras (reciclado)

Cartulina para impresión de fichas explicativas (aportado por el Centro)

Pintura (comprado)

Herramientas (cedidas por el departamento de Tecnología)

Recursos de internet (libres de derechos)

Procedimiento

1º Nos fuimos a conocer el espacio del museo reservado para nuestro proyecto y

tomamos medidas

2º Diseñamos los contenedores de las muestras. Optamos por construir cilindros

transparentes a partir de los envases desechables de las pelotas de tenis. Nos hemos

surtido gracias a la generosa aportación de un centro deportivo de la localidad

3º Confeccionamos los 118 contenedores que necesitamos


4º Elaboramos las fichas identificativas de los elementos y las introdujimos en los

tubos transparentes

Decidir medidas, tipo de letra para cada dato a registrar, los datos que deben figurar

en cada ficha (tales como nº atómico, abreviatura, nombre en inglés y español, gama

de colores para representar los metales, no metales y metaloides…) y confeccionarlas

una a una después, es un trabajo extraordinariamente laborioso y lento que nos habría

impedido avanzar. Por eso optamos por utilizar un material foto-copiable que

encontramos en una web especializada


La elaboración de los códigos QR, que irán colocados en la tapa superior de las

cápsulas, y de las presentaciones, que almacenarán la información más detallada

sobre las propiedades de los distintos elementos, corre a cargo de los alumnos de Fª y

Qª de 4º ESO

5º Diseñamos la estructura de madera en que irán colocados los 118 elementos de

nuestra tabla, teniendo en cuenta las dimensiones de cada cilindro y respetando las

medidas máximas del espacio dedicado al proyecto

6º Encargamos las maderas y la tornillería en una ebanistería cercana que provee de

materiales al Centro

7º Ensamblamos la estructura de acuerdo al diseño y la colocamos en el lugar previsto

8º Construimos, como complemento, una pequeña mesa para el examen de las

muestras, a partir de material recogido del contenedor de la basura

9º Pintamos los elementos estructurales


Evaluación y conclusiones

El trabajo interdisciplinar contribuye a combatir un prejuicio muy extendido, sancionado

por las leyes de educación, que establece las competencias e intereses que han de

serlo obligatoria y exclusivamente de los alumnos y profesores de “letras” y de

“ciencias”.

Esta es una idea que la Filosofía, acostumbrada a “merodear” en todo, intenta

combatir (no en vano, la filosofía occidental nace, de la mano de la escuela de Mileto,

con el interrogante cosmogónico por el origen y sustrato material de todo cuanto hay).

En este caso, promoviendo la construcción de una tabla periódica de los elementos.

El trabajo colaborativo entre compañeros profesores y con los alumnos demuestra que

juntos podemos hacer más y mejores cosas y es, además, enormemente enriquecedor

pues a nosotros nos convierte en alumnos de nuestros propios colegas (ponencias) y

a nuestros alumnos en sujetos activos de un proceso que habitualmente les reserva el

papel de consumidores pasivos.


EXPLORADOR ARDUINO Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un

microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la

electrónica en proyectos multidisciplinares. Nos proporciona un software cuya

principal característica es su sencillez y facilidad de uso.

Arduino se puede utilizar para desarrollar elementos autónomos, conectándose a

dispositivos e interactuar tanto con el hardware como con el software. Nos sirve tanto

para controlar un elemento o bien para leer la información de una fuente y convertir la

información en una acción.

Objetivo Reconocer componentes electrónicos.

Familiarizarse con el hardware de Arduino.

Realizar programas sencillos en el leguaje C.

Utilizar el compilador de Arduino y subir el programa a la placa.

Materiales Plataforma móvil

Sensor ultrasonidos

Mini placa board

Controlador de motores

Conector 9V para el Arduino

Conector 6V para placa controladora de motores.

Procedimientos Se ha realizado el montaje del robot explorador con los alumnos de 2º de Bachillerato.

Han aprendido los diferentes componentes electrónicos, así como el uso del software

proporcionado por Arduino. Lo han compilado y subido a la placa.

Cuando estaba todo montado lo han probado y han buscado posibles fallos tanto en el

montaje como en el funcionamiento.

Conclusiones Ha sido muy constructivo para los alumnos ya que han visto el potencial de la

programación y lo que se puede realizar con ella al modificar ciertos parámetros.


TARJETAS EXPLICATIVAS


DIFUSIÓN

CARTELES


VIDEOS DEL MUSEO Y ENLACE A LA PÁGINA WEB DEL CENTRO

Museo de la Ciencia 1

Museo de la Ciencia 2

Seminario del Museo

https://www.youtube.com/watch?v=74S2iudvcT8&t=1s

https://www.youtube.com/watch?v=ii0mSTRBZ_U&t=23s

http://miguelcatalan.org/wp/2018/05/19/seminario-museo-de-la-ciencia/


APERTURA DEL MUSEO


VISITAS

Mayores de San Fernando y Coslada


ANEXO I

CONSTRUCCIÓN DE UNA CÁMARA OSCURA PORTÁTIL.

¿Alguna vez has pensado que se podría hacer una cámara con cajas de zapatos y

materiales en su mayoría reciclados?

El diseño que te propongo es el que yo he realizado…pero basándote en los mismos

objetivos lo puedes adaptar, modificar…y seguramente mejorar.


Materiales y herramientas:

Dos cajas. Yo he utilizado dos cajas de zapatos. Una caja debe caber dentro

de la otra.

No importa si la caja interior es ligeramente más corta en longitud que la

exterior.

Es muy importante que el ancho de la caja interior sea solo un poco más

estrecho que el de la otra. Lo ideal sería que encajara.

Lámina de acetato traslúcido: Yo he utilizado una cubierta de una agenda

usada. También puede valer papel vegetal.

Lente convergente: Yo he utilizado una lupa a la que se le ha serrado el asa.

Lima pequeña y fina para metales.

Placa metálica plana: Yo he utilizado la parte inferior de una hucha metálica,

abierta con un abrelatas.

Martillo y punzón o similar para perforar la placa metálica.

Herramientas de corte:

Tijeras

Cúter.

Si se dispone de él, los adultos pueden utilizar bisturí. Aporta precisión a la

hora de cortar algunas formas curvas.

Sierra de arco para metales de hoja fina.

Materiales de pintura:

Puede ser de tipo acrílica, alquídica, esmalte sintético o en spray. El spray

deja un olor muy fuerte durante días y hay que manipularlo siempre en

exteriores.

Brochas y pinceles adecuados.

Disolvente para limpiar si usamos esmalte sintético.

Botes de cristal con tapa tipo conserva más bien pequeños

Materiales de encolado:

Cola blanca para madera.

Brochas y pinceles adecuados.

Botes de cristal con tapa tipo conserva más bien pequeños


Cintas adhesivas negras de diversos tipos:

Cinta aislante.

Cinta adhesiva de varias clases

Para momentos puntuales conviene tener a mano cinta de carrocero y

cinta de celo adhesiva.

Tubos de cartón: Yo he utilizado tubos interiores de rollo de cocina, y papel

higiénico…

Lámina de imán adhesivo.

Placas metálicas sobrantes de instalación de friso. Se pueden sustituir por

otras piezas metálicas que se adhieran al imán.

Guantes de látex o vinilo.

Láminas de cartón sobrantes, como cajas, etc, como superficie de apoyo y

protectora cuando haya que cortar, encolar, pintar…

Goma eva negra.

Procedimiento.

1. He escogido dos cajas de zapatos. Una de ellas tiene que encajar dentro de la

otra. ¿De qué modo? Hay que tener en cuenta lo siguiente:

La caja interior puede ser algo más corta en longitud que la exterior. El ancho

de la caja interior, sin embargo, debe ser solo ligeramente menor que el de la

exterior. Lo ideal es que encaje casi exactamente dentro. Sin embargo, no

debe quedarse atascada. Tiene que poder moverse de delante hacia atrás

dentro de la caja exterior.


En mi caso, la caja exterior será la de la izquierda y la interior la de la derecha

2. Caja exterior: Se corta la parte trasera de la caja exterior. Yo puse una goma

elástica pegada a los laterales con dos tiras de cartón, para evitar que las paredes de

caja se abrieran hacia fuera en la parte superior.

Observa en la fotografía como el ancho de la caja interior encaja con el de la exterior.

3. Caja exterior: Tapa. Vamos a necesitar la tapa de la caja exterior ¡No la tires!

Cuando la cámara esté terminada, la caja interior tendrá que deslizarse hacia adelante

y hacia atrás dentro de la caja exterior. Para permitir ese movimiento, he tenido que

cortar parte de la solapa trasera de la tapa, para lo cual primero he medido

cuidadosamente

4. Caja exterior. Tirador. También he pegado con cola blanca para madera una tira de

cartón en la parte superior trasera de la caja interior. Este elemento servirá para tirar y

empujar de la caja interior.


5. Lente. Serramos el mango de la lupa. Después, con una lima pequeña y fina para

metales tratamos de rebajar el lateral irregular que nos ha quedado y dejarlo lo más

igualado posible con el resto del contorno de la lente.

6. Caja exterior: He perforado en la caja exterior un agujero en el que encaje lo más

exactamente posible la lente. Para realizar esto, primero he calculado el centro del

rectángulo que conforma la parte frontal de la caja, trazando el corte de las diagonales

con una regla. Luego, he centrado la lupa y he trazado su contorno lo más

exactamente posible. Después, he marcado la línea de corte con el bisturí, despacio,

con cuidado. La he ido recorriendo una y otra vez con el bisturí hasta que he

conseguido la perforación. Puedes hacerlo con cúter afilado, paciencia y cuidado.


7. Caja interior: En la caja interior hay que hacer varias cosas. . He procedido de

modo parecido que con el agujero para la lente (leer paso 6), hallando primero el

centro de la cara rectangular, centrando la línea de corte y cortando con mucho

cuidado con el bisturí. Puedes hacerlo con cúter afilado, paciencia y cuidado.

8. Todas las cajas y tapa. Se pintan de negro todos los elementos ¿Se te ocurre por

qué hacemos esto? Seguro que muchos habéis pensado, acertadamente, que esto se

hace así para que no se refleje la luz.

9. Caja exterior: Lámina imantada. He pegado lámina de imán adhesiva en la

parte frontal externa de la caja exterior. Mi intención es que se pueda cambiar el

elemento que deje paso a la luz: Poner y quitar la lente, y también poder poner y

quitar una lámina de metal perforada con un estenopo (Un estenopo es un pequeño

agujero).

En la lámina de imán he recortado con mucho cuidado la misma perforación que

hay en la parte frontal de la caja exterior. Ahí es donde más tarde irá encajada la

lente.


10. Caja interior: Tapa hermética. Cierro la caja interior fabricando una tapa con

cartón. La fijo a la caja con cinta negra.

11. Caja interior: Ocular. Ahora hay que construir el ocular. Para ello he cortado una

sección de un cilindro de cartón proveniente de un rollo de papel de cocina gastado.

He tratado de darle una forma anatómica en el extremo en que apoya el ojo para que

sea algo más cómodo.

Es muy importante encolar el elemento antes de pegarlo a la caja o pintarlo.

En algunos elementos construidos en cartón, como este, es necesario reforzar su

material dando una mano de cola blanca para madera. Puede añadirse una muy

poca cantidad de agua a la cola. Este paso es importante para que el elemento sea

más impermeable, resistente y duradero.

Pegamos el ocular a la caja interior. Primero lo he pegado con cola blanca para

madera. Cuando se ha secado he puesto también cinta negra para fijarlo mejor a la

caja y para reforzarlo.


2. Caja interior: Pantalla. Hay que

instalar la pantalla. En la parte opuesta a

donde he pegado el ocular, corto gran

parte de la cara de la caja…pero no

toda. Dejo unas tiras de cartón que me

servirán para sujetar la pantalla

Así que con las dos cajas estamos en la

siguiente fase


Para hacer la pantalla he utilizado la tapa de una agenda usada.

Lo mejor es ajustar la forma de la pantalla a “lo que nos pida” la zona en la que la

vamos a colocar en la caja. El cartón es un material flexible y por mucho cuidado que

hayamos puesto hay pequeñas irregularidades en la forma de la caja.

Mi pantalla, como ves, no es un

rectángulo perfecto, es más bien un

trapecio. He trazado las líneas para

que se adapte al contorno de la

forma de la “pared” que le he

recortado a la caja.

Tras probar varias cosas, he fijado la pantalla con dos clips. No he querido

pegarla para poder quitarla o cambiarla por otra en el futuro

13. Lente. Caja exterior: Vamos a fabricar el soporte para la lente convergente.

He recortado dos cuadrados de goma eva negra. He puesto la lente en el centro

de ambos y he dibujado exactamente la silueta del contorno. Luego he recortado

con el bisturí el hueco redondo para alojar la lente en el centro de la goma eva.


Con pequeños trozos de cinta negra y con mucho cuidado he fijado la lente a la

goma eva.

Quería que al poner la lente en su sitio no fuera tan fácil que se cayera. Por eso

he situado unas piezas metálicas, que me sobraron de una tarea de bricolaje

casero, adheridas a la goma eva. Las he colocado para que se adhieran al imán

que antes había pegado en la caja.

Así es como qeda la lente cuando la colocamos en la caja exterior. A la

izquierda, vista del interior de la caja. A la derecha, el exterior.

14. Estenopo. Caja exterior

Utilicé la base de una lata para construir el estenopo


Hay que hacer un agujero pequeño y lo más redondo posible. Ése será nuestro

estenopo. Poner la lámina metálica sobre una superficie adecuada, no muy blanda,

para que no se deforme el metal. Yo he usado una caja de queso camembert.

Recordar que queremos que el metal se mantenga plano.

Después de hacer el estenopo, y con mucho cuidado, limar los bordes del agujero

que han quedado sobresaliendo hacia el lado contrario al punzón, clavo, aguja o la

herramienta que hayamos utilizado para perforar.

Observa como la lámina metálica

se adhiere a la lámina imantada

que habíamos pegado en la cara

frontal de la caja exterior de

nuestra cámara oscura.

La caja interior debe poder deslizarse dentro de la exterior sin que la tapa se levante.

Una buena idea es utilizar una goma elástica que sujete el conjunto en el exterior.

La caja interior desliza dentro de la exterior pero la anchura tiene que ajustar lo más

posible, para que no entre la luz.


Finalmente, aquí se puede ver alguna muestra de las imágenes que se forman

cuando en la cámara está colocada la lente convergente:


ANEXO II

IMÁGENES DEL DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD CÁMARA OSCURA


ANEXO III

ROBÓTICA. AUTOR: JAVIER CASADO

1. Fundamentos de robótica

Un robot es una maquina programable

que reacciona a los cambios en su

ambiente tal como se define en su

programa de control, para llevar a cabo

una tarea útil. Consta de los siguientes

elementos: sensores, actuadores y

microcontrolador

Sensores: Reciben información desde el entorno del robot (luz, temperatura, entrada

del usuario, impactos, orientación, velocidad, aceleración, etc) y la transforma en un

nivel de voltaje. Hay dos tipos de sensores: Digitales y analógicos:

Sensores digitales: proporcionan solo dos niveles de voltaje, 0V o 4, 5V. Ejemplo de

un pulsador.

Sensores analógicos: proporcionan una gama continua de tensiones en el rango de 0V

a 4, 5V.

Ejemplo de un sensor de temperatura.

Actuadores : Convierten las instrucciones del programa de control en acciones físicas

(sonido, luz, movimiento, temperatura).

Microcontrolador : Es un pequeño microprocesador que ejecuta las instrucciones del

programa de control. Recibe datos de los sensores y activa los actuadores.

Identifica en el robot que se muestra a continuación: sensores, actuadores y

microcontrolador.


2. Descripción de la Tarjeta Crumble. La tarjeta programable Crumble contiene un potente a la par que diminuto

microcontrolador y tiene los siguientes conectores.

-1 conector MicroUSB para almacenar el programa de control desde el entorno de

programación a la tarjeta Crumble. Una vez transferido, la tarjeta puede ser

desconectada de la computadora. Cuando conectemos la batería de 4,5 V,

comenzara a ejecutarse el programa de control almacenado en la tarjeta.

-1 conector de alimentación para alimentar la tarjeta Crumble con una batería de 4,

5V.

-1 conector de alimentación de salida para proporcionar energía eléctrica (4, 5V) a

los sensores.

Recuerda que cuando conectamos otros dispositivos electrónicos, todos sus

terminales negativos deben estar conectados todos a tierra (conectados al terminal )

4 terminales de entrada/salida donde se conectan los sensores o actuadores de

baja potencia.

Cada terminal puede utilizarse como una entrada (conectado a un sensor) o como

una salida (conectada a un actuador de baja potencia)

-2 salidas de alta potencia PWM (Motor 1 y Motor 2) donde se conectan los motores

u otros actuadores de alta potencia. El nivel de voltaje eficaz de esas salidas puede

controlarse utilizando la técnica PWM en una gama continua entre 0 y 4, 5V. Hay dos

diodos LED rojos que se encienden cuando las salidas están activas.


2. Conexionado del robot


3. Programación del robot

Un Robot es una maquina programable que recibe estímulos del entorno a través de

sus sensores y responde a ellos a traves de sus actuadores.

Nuestro Robot tiene 2 sensores de choque y 2 sensores de reflectividad en la parte

frontal, a derecha e izquierda. A traves de ellos puede recibir los siguientes estímulos:

Choque por la izquierda (LO, HI) ,

Grado de reflectividad del suelo por la izquierda (255→ 0)

Choque por la derecha (LO, HI) ,

Grado de reflectividad del suelo por la derecha (255→ 0)

Un programa no es más que un conjunto de instrucciones que le indican a una

maquina la acción a realizar en función del estimulo externo actual y pasados.

3.1 Entradas o Estímulos

Completa las tarjetas con los estímulos que puede recibir el robot (escribe por detrás

los que estén vacios)

3.2 Acciones o (estados)

Son las respuestas que el robot ejecuta en función de los estímulos que recibe.

Pueden ser muy complejas, pero siempre van a ser combinación de unas pocas

respuestas básicas. En nuestro caso los estados básicos están en las tarjetas de

estados, puedes crear nuevas tarjetas si necesitas respuestas mas complejas.

3.3 Tablas de estados

Un programa no es más que un bucle sin fin en el que el robot lleva a cabo la acción

programada en cada instante.

Para escribir un programa primero tenemos que hacer la tabla de estados del

problema a resolver.

La tabla de estados contiene todas las respuestas del robot y sus estímulos asociados.

Dado que el robot es un sistema determinista los estímulos han de ser

complementarios entre sí(mutuamente excluyentes).


A continuación se muestra la tabla de estados de un robot que avanza recto, y cada

vez que choca con un obstáculo lo evita.

Acción física

(Estado)

¿Cuándo? (Estimulos o Combinacion de ellos

con AND/OR)

Avanza

No choca

Da la vuelta

choca

Si hacemos la tabla de estados con las tarjetas y les damos la vuelta, tenemos la

traducción de las acciones y los estímulos al lenguaje de crumble.

Acción física

(Estado)

¿Cuando? (Estimulos o Combinacion de ellos

con AND/OR)

Motor 1 fwd 75%

Motor 2 fwd 75%

A is LO AND D is LO

Motor 1 fwd 75% Motor 2 rev 75%

wait 350ms

A is HI OR D is HI

A la hora de escribir el programa solo hay crear un bucle infinito que contenga tantos

bloques if como filas, y dentro de cada bloque las acciones correspondientes.


4 Ejercicios 1. Usando las tarjetas con los estímulos y los estados, proporcionadas junto con el

material, haz la tabla de estados para que el robot se comporte de la siguiente

manera:

Al encender el robot, este ha de avanzar recto una distancia de 50cm aprox, y

detenerse.

Escribe el programa correspondiente a la tabla de estados, y ajusta los tiempos y las

velocidades de los motores hasta tener el comportamiento deseado.

Guarda el programa en el directorio documentos/ponencia con el nombre:

“avanza_50cm”

2. Usando las tarjetas con los estímulos y los estados, proporcionadas junto con el


manera:

Al encender el robot, este ha de avanzar trazando un semicírculo de radio 20cm aprox,

y detenerse.




“avanza_semicirculo”


material, haz la tabla de estados para que el robot se comporte de la siguente manera:

Al encender el robot, este ha de avanzar trazando un semicírculo de radio 20cm aprox,

y detenerse.




“avanza_semicirculo”



manera:

Al encender el robot, este ha de avanzar trazando un cuadrado de lado 50cm aprox, y

detenerse.



Guarda el programa en el directorio documentos/ponencia con el nombre




manera:

Al encender el robot, este ha de avanzar de forma indefinida, haciendo un cuadrado de

lado 50cm aprox.




“avanza_cuadrado_indefinido”

6. Usando las tarjetas con los estimulos y los estados, proporcionadas junto con el


manera:

Al encender el robot, este ha de avanzar recto de forma indefinida, al chocar con un

obstaculo ha de girar 180 grados y continuar recto.




“esquiva_obstaculo”

7. Usando las tarjetas con los estimulos y los estados, proporcionadas junto con el

material, haz la tabla de estados para que el robot equipado con un sensor de

distancia por ultrasonidos se comporte de la siguiente manera:

Al encender el robot, este ha de avanzar recto de forma indefinida, al detectar un

obstáculo a menos de distancia ha de girar 180 grados y continuar recto.




“esquiva_obstaculo_4cm”

5 Proyecto final:

Programaremos el robot para que pueda salir de un laberinto hecho con cajas de

cartón. Se usarán los sensores de choque o ultrasonidos para detectar las paredes del

laberinto.

Al encender el robot en la entrada del laberinto, este ha de ser capaz de encontrar la

salida, independientemente de la topología del laberinto.

Piensa en un algoritmo simple para salir de un laberinto.


Traduce el algoritmo en una tabla de estados.



Guarda el programa en el directorio documentos/ponencia con el nombre

6 Bibliografía.

1- Aprende Robótica con Crumble: Autor Eduardo Gallego del Pozo

2- ¡Haga que las cosas se muevan! Autor: Dustyn Roberts

Dinamización del Museo de la Ciencia y de la Tecnología

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