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Construcción de compresores neumáticos

Este proyecto pretendía el inflado de una bolsa de plástico en menos de 30 segundos mediante compresores eu utilizaban diferentes tipos e tecnologías. Centrífugos, de pistón de fuelle, etc. Aquí algunas imágenes:

Ensayos de resistencia en maquetas de puentes

La propuesta de este proyecto era construir un puente con palos de brocheta, pegamento termofusible e hilo. Debía cumplir una medidas mínimas y máximas y soportar 15 Kg y ser lo más ligero posible. Aquí os dejamos algunas imágenes de los ensayos de resistencia de las estructuras de algunos grupos de alumnos:

Circuito para cargar el smartphone con una bicicleta

Con los alumnos de 4º de ESO hemos fabricado un circuito que transforma el movimiento de una bicicleta en energía eléctrica que podemos emplear para por ejemplo cargar un smartphone o cualquier otro artefacto que tenga entrada MicroUSB. La idea es emplear una dinamo comercial (que realmente es un alternador, ya que proporciona corriente alterna y no continua), convertir la corriente alterna en continua mediante un puente de diodos, rectificarla y regularla para no superar unos 5V de continua (ya que según la velocidad a la que pedaleemos se suministrará más o menos voltaje). 

La hemos podido poner a prueba en dos salidas realizadas con motivo del proyecto europeo STARS (, en el que nuestro centro está involucrado, donde presentamos el dispositivo creado a alumnos y profesores de otros centros que también participan en el proyecto.

Sobre este mismo proyecto hemos trabajado la conversiones de diferentes unidades de energía y potencia según el documento que puedes consultar en este enlace o pinchando sobre la siguiente imagen:

Proyecto incubadora de huevos con ARDUINO de 4º ESO

Este proyecto ha sido realizado durante el tercer trimestre por alumnos de 4º de ESO de Tecnología durante la parte de la tercera evaluación. Para ello se ha empleado una tarjeta controladora ARDUINO UNO que se ha programado empleando un lenguaje específico para Arduino basado en basado en Wiring. Partiendo de los planos que se muestran a continuación se ha construido la caja con tablero aglomerado forrado de melamina por la parte interior. El elemento calefactor es una bombilla de coche (12Voltios) y un ventilador (reciclado de un ordenador) distribuye el aire caliente por toda la incubadora. El encendido y apagado de la bombilla y el ventilador esta comandado por un sensor de temperatura y humedad DHT11 conectado a la tarjeta ARDUINO UNO. Esta tarjeta a su vez controla el movimiento periódico de la bandeja donde van alojados los huevos (necesario para un correcto desarrollo del embrión) accionando el movimiento de un servomotor. La energía es suministrada por una fuente de alimentación reciclada de un ordenador estropeado y adaptada para transformar los 200V AC que suministra la red en DC a 24V, 12 V, 10 V, 5V, 3.3V, etc. según el conexionado a la fuente (en nuestro caso tanto la alimentación de la tarjeta ARDUINO UNO como el elemento calefactor van conectados a 12V DC).

Dispone la tarjeta ARDUINO UNO de una shield Bluetooth de modo que realiza el sensor de temperatura y humedad puede ser leída en un smartphone a través de una sencilla aplicación gratuita. La lectura de los datos también puede realizarse mediante un ordenador conectado por cable USB a la tarjeta ARDUINO UNO.

Para verificar la lectura de sin necesidad de tomar los datos del ARDUINO UNO se incorporó un termómetro digital y otro analógico.

La humedad solo es leída por el sensor DHT11 y el termómetro digital, pero no controlada. Habrá que añadir agua periódicamente en un recipiente situado en el interior de la incubadora.

Como el curso ha terminado la prueba final con huevos fecundados se pospondrá para el próximo curso pues eclosionarían en verano (por ejemplo son necesarios 21 días de fecundación para gallina y 15 para codorniz).

A continuación se muestran imágenes de los planos previos y fotografías de la construcción.

A continuación se muestran los proyectos de cursos anteriores:

Primera incubadora. Empleando como sensor de temperatura un termistor.
El problema surgía en que las pequeñas variaciones en el voltaje la alimentación del circuito se veían reflejadas en la estabilidad de la temperatura. Otro problema era el emplear una bombilla de 220V como
calentador por el peligro que supone el manejo de estos voltajes con los
alumnos.

Proyectos con Makey Makey

Estamos probando las tarjetas Makey Makey para realizar proyectos que permiten controlar una aplicación abierta en un ordenador. Se puede convertir casi cualquier cosa en un teclado conectando unos cables. Se puede hacer todo tipo de aparatos usando objetos conductores como cables, papel aluminio, frutas, gominolas, el grafito que deja sobre el papel un lápiz al dibujar con él, etc.

Makey Makey utiliza entradas de alta impedancia para detectar el paso de la corriente por cosas que no son normalmente muy conductoras como frutas o seres humanos. Esta técnica genera ruido eléctrico en las entradas y el kit lo detecta para convertirlo en un botón.

Pero para que aclararlo es mejor ver estos vídeos realizados por los alumnos en clase:


Aquí también el enlace a la página oficial y otro vídeo de la red:



Solución a los enigmas 1, 2 y 3

Enigma 1

Este problema es bastante clásico. Se comenta que le fue propuesto a Albert Einstein y que lo encontró muy interesante. Algunos también se lo atribuyen al físico. Para encontrar la solución al no disponer de más datos lo primero que se nos puede ocurrir es calcular las combinaciones de tres números cuyo producto es 36 junto con la suma de los mismos tres números:

36=1x1x36

1+1+36=38

36=1x2x18

1+2+18=21

36=1x3x12

1+3+12=16

36=1x4x9

1+4+9=14

36=1x6x6

1+6+6=13

36=2x2x9

2+2+9=13

36=2x3x6

2+3+6=11

36=3x3x4

3+3+4=10

Muchos llegan hasta aquí, pero al no citarse en el enunciado el número del portal del que los dos amigos están hablando quedan atascados. Se supone que el amigo al que le plantean el enigma ha podido llegar hasta aquí también y aunque está viendo el número del portal no puede averiguar la edad de los hijos porque le falta un dato. Esto sólo puede ser debido a que el número del portal es el 13, pues es el único coincidente 1+6+6=13 y 2+2+9=13. De ahí que le falte un dato, hay dos posibles soluciones.

El dato que permite decidirse entre las dos soluciones es que el mayor fue a esquiar el año anterior. Por lo tanto la solución sólo puede ser 2+2+9=13 porque en la solución 1+6+6=13 hay dos hijos mayores y no tiene sentido hablar del mayor en singular.

En la versión aquí presentada figura el enunciado algo modificado para complicar la búsqueda de la solución en internet sin antes haberse calentado la cabeza los suficiente. En la versión más conocida se trata de hijas y la mayor tocaba el piano.

Enigma 2

Este problema lo encontré en el libro “How many socks make a pair?” de Rob Eastway. La respuesta es que cuando te alejas del espejo sigues viendo la misma porción de tu cuerpo en el mismo. Y lo mismo ocurre cuando te acercas. Parece contraintuitivo, de hecho un porcentaje muy bajo de personas da con la solución antes de hacer la prueba. La mayoría cree que se verá más tu cuerpo cuando te alejas.

La demostración pasa previamente por saber que cuando un rayo de luz es reflejado por un espejo el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Viene a ser igual que lo que ocurre cuando lanzamos una bola de billar contra una banda (si no le aplicamos efecto a la bola). Con esto y observando el dibujo creo que queda entendido el porqué.







Hilando lo el anterior. Trata de calcular el punto en el que tendrías que ir a buscar agua a la orilla del río y después regresar a casa realizando el recorrido más corto.



Para averiguarlo haya la imagen especular respecto de la orilla del río de la casa y después une

tu posición con la de la casa reflejada. El punto dónde corte esa trayectoria con la orilla del río será donde debas ira acoger agua y después regresar a casa.





Enigma 3

Este problema es un clásico. Fué planteado hace años en la sección Juegos matemáticos que escribía Martin Gardner en la revista Scientific American. Después fue popularizado al ser publicado de nuevo en la revista Parade por Marilyn vos Savant, quien figura en el Libro Guinness de los Récords como la persona con el Cociente Intelectual (CI) más elevado del mundo, con 228.

El dilema aquí planteado se le conoce el problema de Monty Hall del que podemos encontrar muchísima información en internet.

La respuesta que dio Marilyn vos Savant fue: Conviene cambiar de puerta, ya que en el caso descrito cambiar a la puerta  nos da una probabilidad de de llevarnos el coche frente a una probabilidad que tendríamos si nos quedamos con la elección inicial.

Marilyn estaba en lo cierto, en esta situación es mejor cambiar de puerta, ya que así es más probable llevarse el coche. Pero eso no es lo que pensaban las, aproximadamente, 10000 personas que enviaron una carta a Parade criticando la respuesta de Marilyn. Entre ellas había muchísimos matemáticos, muchos de ellos doctores, que se mostraban asombrados y decepcionados por el supuesto error de la columnista.

Entre estos matemáticos que creían que estos cálculos eran incorrectos se encontraba uno de los más grandes del siglo XX: Paul Edrös que dijo que esto era imposible y comentó que solamente cambiaría de opinión cuando pudiese comprobar su propio error mediante una simulación por ordenador. Cuando esto se produjo, Erdös admitió que estaba equivocado.

Una de las más sencillas explicaciones la encontré en la novela The Curious Incident of the Dog in the Night-Time de Mark Haddon. Aquí una imagen una  página del libro:

Como puede apreciarse si decides no cambiar de puertas la posibilidad de conseguir el coche  es de ⅓. Pero si decides cambiar es de ⅔. Por lo tanto es mejor cambiar de puerta como bien decía Marilyn vos Savant.

Si aún dudas puedes comprobarlo simulando el juego en la página:

http://www.estadisticaparatodos.es/taller/montyhall/montyhall.html

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