Seguro que muchos de nosotros, futuros docentes de Física y Química, pensamos que hacer experimentos en una asignatura como la nuestra es fundamental y necesario para reforzar el aprendizaje de los alumnos. Sin embargo, podemos toparnos en los institutos de secundaria con laboratorios sin apenas material o en estado deficiente. Para suplir esta carencia, o simplemente tener más recursos didácticos, voy a presentar una herramienta de gran utilidad: Tracker.
¿Qué es Tracker?
Como bien explican en la web de la aplicación, Tracker es un programa gratuito de análisis de video y construcción de modelos hecho en el ambiente Java del proyecto Open Source Physics. Está diseñado para ser usado en la enseñanza de la Física.
Entre sus características destacan las siguientes:
- Seguimiento manual y automático de objetos con superposición de la posición, velocidad y aceleración.
- Seguimiento del centro de masa.
- Múltiples opciones de calibración: cinta métrica, barra y puntos de calibración…
- Herramientas para medir distancias.
- Herramientas de análisis de datos (ajuste de curvas manual y automático).
En definitiva, se trata de una aplicación sumamente útil y completa para realizar experimentos de cinemática. En la web de Tracker se facilitan algunos videotutoriales para comenzar a utilizar esta herramienta, como el siguiente video: Tracker Quick Start.
Pero… ¿cómo llevamos Tracker a las aulas?
En mi opinión, Tracker es una herramienta bastante útil pero compleja de utilizar por parte de los alumnos. Por ello, a la hora de plantear un experimento en clase de Física y Química donde se haga uso de dicha aplicación, recomendaría realizarlo magistralmente, es decir, el profesor es quien maneja el programa y efectúa el procedimiento.
Dejémonos de rollos… ¡vamos con un ejemplo práctico!
Como ejemplo sencillo y práctico del uso de Tracker en el aula he planteado un experimento de caída libre para los alumnos de 4º de la ESO. El objetivo no es otro que estudiar experimentalmente un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA) y determinar un valor aproximado de la aceleración de la gravedad (g).
¿Cómo lo he hecho?
Primero: Se graba un video del experimento con la cámara fija
Segundo: Importamos el video en el programa Tracker y lo analizamos
- Se fijan los ejes de coordenadas.
- Se añade una vara de calibración marcando un segmento de una longitud conocida que señalamos previamente en la pizarra o en un folio.
- Se ajusta el tiempo inicial y final de la caída libre.
- Se crea una masa puntual sobre la pelota para hacer su seguimiento (manual o automático, lo que se prefiera).
- Tracker se encarga de anotar las posiciones de la pelota en los distintos instantes de tiempo, así como otras tantas variables (velocidad, aceleración, energía cinética…).
- También podemos realizar gráficas y ajustes dentro de la propia herramienta.
Captura de pantalla del experimento de caída libre con Tracker
Tercero: Analizamos los datos obtenidos y realizamos los ajustes correspondientes
Aunque el propio Tracker tiene esta funcionalidad, he preferido utilizar Excel para representar los resultados obtenidos. Los datos de mayor interés para ser analizados son la posición en el eje vertical (y) y la velocidad de la pelota en dicho eje (vy):
Cuarto: Conclusión del experimento
Se demuestra experimentalmente que, en un movimiento de caída libre, la posición depende del tiempo de forma cuadrática y la velocidad varía de forma lineal con el tiempo. Esto implica que existe una aceleración constante en el movimiento de la pelota.
Por tanto, estamos estudiando un MRUA y su aceleración la podemos determinar mediante las funciones obtenidas en las regresiones. En este caso concreto, el valor experimental de g ronda los -10 m/s^2, bastante próximo a -9,80 m/s^2.
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