Segundo Taller de Robótica Educativa usando LEGO Mindstorms Education NXT Base Set Dr. Omar Meza Verano – 2013 MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón
Estándares 2
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 3 Energía Transformación de Energía Potencial a Energía Cinética
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Energía Cinética y Energía Potencial Los objetos tienen dos tipos básicos de energía: una es la energía de posición y condición, también llamada almacenada o energía potencial (PE), y la otra, es la energía de movimiento, que es conocida como energía cinética (KE).
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Energía Cinética y Energía Potencial
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MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Energía Potencial (PE) Energía Cinética (KE)
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Energía Cinética y Energía Potencial La energía no se crea ni se destruye, como dice la ley de conservación de la energía, sino que se transfiere de una forma a otra. Por ejemplo, si usted está de pie sobre una plataforma alta, has ganado energía potencial por el trabajo realizado en subir la escalera contra la fuerza de gravedad de la plataforma. De pie en la plataforma, se tiene la máxima energía potencial debido a su posición, y tiene cero energía cinética, ya que no se mueve.
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Energía Mecánica= Energía Potencial + Energía Cinética ME = PE + KE ME = PE + KE Energía Mecánica= Energía Potencial + Energía Cinética ME = PE + KE ME = PE + KE PE = Max KE = 0 PE = Max KE = 0 PE = KE PE = 0 KE = Max PE = 0 KE = Max
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Energía Cinética y Energía Potencial Al saltar desde la plataforma, se producen cambios de energía potencial a energía cinética. A medida que se acerca a la tierra, su energía potencial disminuye y su energía cinética aumenta. Al tocar la tierra la energía potencial es cero y máxima la energía cinética.
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Test Observe la figura y determine:
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Actividad 8 Transformando la Energía Potencial en Energía Cinética 12
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 13 Integración de Conceptos Ciencias: Energía, energía cinética, energía potencial. Matemáticas: Geometría.
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 14 Objetivos Objetivo Conceptual: Utilizar la definición de energía, para observar la transformación de la energía potencial en energía cinética. Objetivo Procedimental: Construir un ranita de papel Utilizar el doblez de un papel para generar energía potencial que al transformarse en energía cinética produce que la ranita se mueva. Objetivo Actitudinal: Reconocer la posibilidad de construir una ranita Trabajar en armonía con sus compañeros de mesa.
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 15 Materiales 1.Papel 2.Regla 3.Lápices de colores 4.Hoja de Trabajo 5.Calculadora
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 16 Procedimiento
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Actividad 9 “Construcción de un Rubber Band Car” 26
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 27 Integración de Conceptos Ciencias: Energía, energía cinética, energía potencial. Matemáticas: Geometría.
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 28 Objetivos Objetivo Conceptual: Utilizar la definición de energía, para observar la transformación de la energía potencial en energía cinética. Objetivo Procedimental: Construir un carrito simple con piezas de LEGO Mindstorms. Utilizar una liguilla para generar energía potencial (torciéndola) que al transformarse en energía cinética produce que el carrito se mueva. Objetivo Actitudinal: Reconocer la posibilidad de construir un carrito Trabajar en armonía con sus compañeros de mesa.
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 29 Materiales 1.Robot LEGO Mindstorms 2.Cinta Métrica 3.Cronómetro 4.Lápices de colores 5.Calculadora 6.Hoja de Trabajo
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 30 Procedimiento 1.La clase se dividirá en grupos de 4 estudiantes. En cada grupo se escoge un encargado de materiales, un encargado de construir, un encargado de lanzar el carrito y un encargado de medir la distancia recorrida. 2.Construir el carrito” LEGO Rubber Band Car” según instrucciones. (ver anejos)
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3.Estirar la liguilla en el carrito al otro extremo y enrollar el número de vueltas que crea conveniente (no suelte la liguilla).
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 4.Colocar el carrito en el punto de partida y soltar la liguilla.
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 5.Medir la distancia y llenar la siguiente tabla: Tabla: Recolección de Datos (Influencia No. de vueltas) Número de Vueltas de la Liguilla235 Distancia Recorrida por el Rubber Band Car Intento 1 Intento 2 Intento 3 Promedio de Distancia Recorrida
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 6.Graficar distancia versus numero de vueltas Número de Vueltas Distancia Recorrida [Centímetros]
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 48 Análisis de Resultados – Assessment Podemos predecir la distancia a recorrer usando la siguiente ecuación:
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Actividad 10 “Rubber Band Car” – Otras características 49
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MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón ¿Cómo trabaja este Rubber Band Car? 56
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MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón ¿Tiene el tamaño de las ruedas, influencia en la distancia recorrida? ¿Tiene el material de la ruedas, influencia en la distancia recorrida? ¿Tiene la posición de las ruedas delanteras (tamaño del carro), influencia en la distancia recorrida? 61
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MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Tabla: Recolección de Datos (Influencia del tamaño de las ruedas) Número de Vueltas de la Liguilla2 ó 3 ó 5 Tamaño de las ruedasPequeñaMedianaGrande Distancia Recorrida por el Rubber Band Car Intento 1 Intento 2 Intento 3 Promedio de Distancia Recorrida
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón Tabla: Recolección de Datos (Influencia de las ruedas delanteras [tamaño del carro]) Número de Vueltas de la Liguilla2 ó 3 ó 5 Tamaño del carroPequeñoMedianoGrande Distancia Recorrida por el Rubber Band Car Intento 1 Intento 2 Intento 3 Promedio de Distancia Recorrida
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 67 Referencias 1.NXT programs.com: a free web resource for building and programming 2.The NXT STEP - Lego Mindstorms NXT Blog
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 68 ¿Preguntas? Comentarios
MSP21 Universidad Interamericana - Bayamón 69 GRACIAS