El experimento científico es la más rica de todas las formas de experiencia humana: añade a la observación el control de ciertos factores en base a supuestos teóricos y, cuando es preciso, supone medición.
Mario Bunge
Hoy os traigo dos nuevas experiencias de laboratorio en las que trabajar usando las aplicaciones que hemos venido comentando en los últimos tiempos. Se trata de experimentos sencillos, pero que nos permiten trabajar de los contenidos del currículo de una forma diferente, más atractiva, más cercana a los estudiantes, consiguiendo que estén más motivados, con las consecuentes ventajas para su aprendizaje.
Péndulo Simple
Determinar el período de un péndulo y representarlo frente a la longitud para determinar la aceleración de la gravedad es una práctica clásica de física que ya hemos comentado en este espacio. En esta ocasión el experimento es liegamente distinto, en lugar de medir el tiempo de x oscilaciones vamos a medir la aceleración que experimenta nuestro Smartphone, el cual actuará como masa del péndulo, mediante la app Sensor Mobile, y a partir del posterior tratamiento de los datos estimaremos su período de oscilación.
El procedimiento es muy sencillo, solo necesitamos un palo, por ejemplo de escoba, un par de cuerdas o alambres y una bolsita de plástico donde poner el teléfono. Ataremos las dos cuerdas o alambres a la bolsita y al palo de forma que la longitud de ambas sea la misma y obtengamos un montaje como el de la Imagen. Una vez montado introducimos el móvil en la bolsita, activamos la medición de datos en el acelerómetro de la app, y hacemos oscilar el teléfono.
Y con esto tendríamos el experimento, así de sencillo. Desde aquí podéis incluir todas las variantes que queráis, desde por ejemplo medir la altura (una forma elegante de usar la app Smart Measure) desde la que dejáis libre el móvil para determinar la energía potencial inicial y así determinar la velocidad máxima, hasta modificar la longitud de la cuerda para estudiar la variación del período con la longitud del péndulo, o incrementar la masa de la bolsita por ejemplo metiendo dos móviles en ella. Como suelo decir la imaginación es el límite.
Mención aparte ha de hacerse al tratamiento de los datos, la aplicación registra hasta cinco datos por segundo, de manera que el volumen final de los mismos puede ser ingente. Recomiendo que se seleccione un rango de datos para simplificar este proceso, porque de otra forma puede resultar excesivamente pesado. Un ejemplo del tratamiento de los datos y del informe que el alumno ha de presentar para evaluar la actividad puede verse a continuación.
Péndulo Alejandra, Raúl, Ana, Jorge
Coeficientes de rozamiento
En esta experiencia vamos a determinar, también mediante los datos obtenidos con el acelerómetro del Smartphone los coeficientes de rozamiento estático y dinámico de un plano inclinado.
Necesitaremos una tabla, que será la superficie del plano, y algo que podamos poner bajo ella para ir alterando el ángulo que forma respecto a la horizontal, por ejemplo unos libros. Colocaremos el teléfono en la parte superior del plano inclinado e iremos aumentando su ángulo hasta que observemos que el móvil desliza por la superficie y llega al final del plano. Sin alterar el ángulo repetimos la experiencia con el acelerómetro activado y registrando los datos. De esta forma obtendremos los valores de aceleración que experimenta el teléfono, y con ellos podremos determinar tanto el ángulo del plano inclinado como el coeficiente de rozamiento estático:
Para la determinación del coeficiente dinámico, el cual es algo menor, tenemos que encontrar un ángulo en el cual el Smartphone no caiga por sí mismo, pero caiga sin pararse cuando le damos un ligero toquecillo con el dedo. Aplicándole el mismo tratamiento que en caso anterior comprobaremos que efectivamente el valor obtenido para μ es inferior y entenderemos por qué al arrastrar un mueble lo que más cuesta es iniciar el movimiento y por qué en las mudanzas siempre ponen debajo de ellos sábanas para moverlos con mayor facilidad.
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