Segundo Taller de Robótica Educativa usando LEGO Mindstorms Education NXT Base Set

1. Segundo Taller de Robótica Educativausando LEGO MindstormsEducation NXT Base Set Professor: Dr. Omar E. Meza Castillo omeza@bayamon.inter.edu http://facultad.bayamon.inter.edu/omeza Department of Mechanical Engineering

2. Estándares

3. “Simples Experimentos en Ciencias y Matemáticas” Aceleración de la Gravedad & Lanzamiento de Proyectil

4. Aceleración de la Gravedad

6. La fuerza de gravedad, descrita formalmente por Isaac Newton durante la segunda mitad del siglo XVII, es un fenómeno por el cual todos los objetos con una masa determinada se atraen entre ellos. Esta atracción depende de la masa del objeto en cuestión; mientras más masa, mayor será la fuerza de atracción. • La gravedad acelera todos los objetos a la misma razón, tanto es así, que dos objetos de casi la misma forma, forma, pero de diferente peso, cuando son dejados caer de la misma altura, caerán a la superficie de la tierra al mismo tiempo.

8. Aplicaciones

9. Caída Libre de los Objetos

10. Caída Libre de los Objetos

11. Caída Libre de los Objetos - Movimiento Vertical • Ecuaciones de la Velocidad: La velocidad no es constante en la dirección Y, dado a la aceleración de la gravedad ay = - 9.8m/s2. La velocidad inicial es ZERO.

12. Caída Libre de los Objetos - Movimiento Vertical

13. Caída Libre de los Objetos - Movimiento Vertical

14. Recursos para el Maestro • http://www.dav.sceu.frba.utn.edu.ar/homovidens/fatela/proyecto_final/entrada.htm • http://www.educaplus.org/movi/4_2caidalibre.html • http://webpages.ull.es/users/flahoz/itop/CaidaLibre.PDF

15. Actividad 1 Construir un mecanismo para medir intervalos de tiempo”

16. 1 Usando LEGO Mindstorms

17. 2 Usando LEGO Mindstorms

18. 3 Usando LEGO Mindstorms

19. 4 Usando LEGO Mindstorms

20. 5 Usando LEGO Mindstorms

21. 6 Usando LEGO Mindstorms Sensor de tacto 1 activa el cronómetro El tiempo de muestra en pantalla Sensor de tacto 2 desactiva el cronómetro

22. Actividad 2 Calcular la Aceleración de la Gravedad

23. Integración de Conceptos • Ciencias: • Robot como avance tecnológico, aceleración de la gravedad. • Matemáticas: • Medición, media aritmética, mediana, moda, pendiente.

24. Objetivos • Objetivo Conceptual: • Calcular la aceleración de la gravedad • Objetivo Procedimental: • Medir la distancia recorrida por un objeto. • Cambiar unidades de pulgadas metros. • Calcular la media aritmética, de los tiempos y velocidades. • Calcular la aceleración de la gravedad [∆V/ ∆t o la pendiente] • Objetivo Actitudinal: • Apreciar y reconocer la necesidad de usar un sistema de medición de distancia, así como el tiempo.

25. Materiales • Robot LEGO Mindstorms • Cronómetro • Cinta Métrica • Hoja de Trabajo • Calculadora • Bolas de Golf

26. Procedimiento • Formar grupos de trabajo (4 o 5 estudiantes) • Construir el sistema para medir intervalos de tiempo • Programar el sistema (NXT Brick) para medir intervalos de tiempo. • Preparar el área de trabajo marcando la altura de salida en pulgadas (ver figura) y preparar el cronómetro.

27. Anotar en la tabla I, los tiempos. • Repetir los pasos (4 al 6) unas 5 veces para cada altura. • Cambiar las unidades de pulgadas a metros. • Calcular la velocidad, para las mediciones. • Calcular la media aritmética, de los tiempos y velocidades (tabla I). • Construir el gráfico velocidad vs tiempo y calcular la pendiente.

28. Análisis de Resultados – Assessment Tabla I: Velocidad

29. Graficar: Velocidad vs. Tiempo Calcular ∆V/∆t del gráfico y comparar con el valor de la gravedad Velocidad [m/s] Tiempo [s]

30. Tiempo Inicial Tiempo Final

31. Referencias • NXT programs.com: a free web resource for building and programming • http://www.nxtprograms.com/ • The NXT STEP - Lego Mindstorms NXT Blog • http://www.thenxtstep.blogspot.com/

32. ¿Preguntas? Comentarios

33. GRACIAS