lunes, 20 de junio de 2022

Cohetes a reacción y paracaídas

Introducción

En esta actividad vamos a intentar estudiar de forma práctica y divertida la tercera ley de Newton y el efecto del rozamiento sobre un objeto en caída libre. Para ello, construiremos nuestros propios cohetes impulsados a reacción y unos paracaídas que permitan frenar la velocidad de descenso.

  • La tercera ley de Newton establece que en ausencia de fuerzas externas, el producto de la masa de un objeto por su velocidad (cantidad de movimiento) permanecerá constante. Por tanto, si no cambia la masa, la velocidad será siempre la misma. Y si la masa se divide en varias partes, y cada una comienza a moverse a una velocidad distinta, la suma total de los productos de las masas de cada parte por sus velocidades seguirá siendo constante e igual a la cantidad de movimiento inicial.
  • La resistencia (aerodinámica) es una fuerza con la misma dirección que el movimiento de un objeto que se mueve por el aire, pero de sentido opuesto a este. Por tanto, esta fuerza frena el movimiento. Esta resistencia dependerá de la velocidad del cuerpo, de su forma (y de su superficie) y de la densidad del aire.

Para comprobar la tercera ley de Newton hemos construido unos cohetes a partir de botellas de agua. Estas botellas estarán parcialmente llenas de agua, líquido que representará la mayor parte del conjunto. El resto de la botella contendrá aire comprimido. Cuando se libere el tapón, el aire empujará al agua hacia afuera a una determinada velocidad (mucha masa de agua se expulsará hacia afuera a una velocidad, y por tanto el resto de la botella se impulsará con una velocidad de sentido opuesto hacia arriba).

Alumnado implicado

Han sido varios los alumnos que han trabajado en esta experiencia. Por una parte, alumnos de 3º de ESO de Jose Luís Plaza Sanz que han diseñado sus propios cohetes y realizado el lanzamiento de los mismos sin ningún tipo de paracaídas. Por otro lado, antiguos alumnos de PMAR que han diseñado paracaídas y los han probado en otros cohetes.

Construcción de paracaídas

A partir de bolsas de basura, hilo dental y cinta adhesiva, se han construido distintos paracaídas de distintos tamaños. Básicamente, doblando una bolsa de basura varias veces sobre un mismo punto, y con un pequeño corte posterior, creaban una estructura similar a la de un círculo sobre la que luego pegaban trocitos de hilo dental. El resultado: paracaídas bastante eficientes.




















Probando los paracaídas

Una de las partes más divertidas de esta actividad es la prueba de los paracaídas, sobre todo si ese día hay viento. Aquí se muestran algunos de los vídeos del momento.









Lanzando cohetes

Otro momento divertido fue cuando los alumnos de 3ºESO lanzaron los cohetes realizados en sus propias casas con botellas. Una buena práctica para la ola de calor, ya que permitía que se refrescasen con el agua procedente de la propulsión. Desafortunadamente algunos cohetes se colaron en el tejado del gimnasio, algo de lo que no tenemos culpa (¿a quién se le ocurriría construir un gimnasio delante de la plataforma de lanzamiento de cohetes?).











Cohetes con paracaídas

Finalmente se probó el lanzamiento de cohetes con paracaídas. No fueron lanzamientos demasiado potentes. Se ve que el propio paracaídas, incluso antes de su apertura, frenaba demasiado el avance del cohete en su trayectoria ascendente. Si bien es cierto que por culpa de este pequeño detalle los lanzamientos no fueron tan vistosos, también es cierto que pudimos aprender algo relativo a la resistencia aerodinámica de los cuerpos. Y de paso, hicimos algunas canastas con algunos de los "artefactos voladores".






 

Autores: 

    Pablo Díaz Márquez

    Jose Luis Plaza Sanz

domingo, 19 de junio de 2022

Probando diferentes formas para obtener Energía eléctrica

 

Taller de experimentos

 

Mientras investigábamos las formas de iluminar y abastecer de energía según necesidades, los problemas surgían, el tiempo se agotaba y con ello, llegó la ola de calor, probable causa de que los productos finales, hayan sido escasos. 

Aún así, me ha gustado ver el bullicio en el aula-taller, el trasiego de trabajo, el ruido del taladro y la sierra eléctrica (que por cierto, habrá que arreglar), las entrega de materiales tras unas largas y no muy claras listas de materiales, las explosiones de algún que otro led y la recogida de los arduinos. 

En fin, el curso toca  su fin, y esta es una muestra de algunos proyectos que iluminarán las notas de los alumnos que consiguieron llegar y brillar. 

Manuela Alfaro Sánchez.

viernes, 10 de junio de 2022

 PINZA DE ALCANCE

Con el objetivo de mantener el entorno del instituto limpio, se organizan grupos de limpieza que recorren los distintos espacios del centro y recogen la basura. Para contribuir y facilitar el proceso de recogida, los alumnos de  PMAR han  fabricado una pinza de alcance que les permitiese coger la basura sin agacharse.

Para su fabricación se ha utilizado cartón, pajitas y palitos de madera, y finalmente, cada uno la decoró a su gusto su gusto.

A continuación muestra el proceso de construcción y el resultado:



PROCESO DE CONSTRUCCIÓN


 

 


RESULTADO FINAL Y PUESTA EN PRÁCTICA

 

 











Autora: Inmaculada Gil Alonso 

Grupo: 1º PMAR


domingo, 5 de junio de 2022

Mini robot con servomotores

Durante este curso académico 2021-2022 hemos trabajado con varios grupos de 4º ESO pequeños proyectos, han investigado sobre el funcionamiento de algunos sensores y hemos aprendido el funcionamiento de los servomotores. 

Como proyecto final, han realizado un pequeño robot utilizando servomotores.



Los alumnos han puesto 2 servos para cada una de las piernas del robot, los han pegado con una pistola de silicona y los han programado para que se muevan de la siguiente manera:

#include <Servo.h>

Servo der_arriba;

Servo der_abajo;

Servo izq_arriba;

Servo izq_abajo;

void setup() {

  der_arriba.attach(5);

  der_abajo.attach(6);

  izq_arriba.attach(7);

  izq_abajo.attach(8);  

  posicion_inicial(); 

  delay(3000); 

}

int f=0;

void loop() {

  if (f==0) {

    saludar();

    caminar();

    bailar();

    f=1;

  }

}

  void posicion_inicial(){

  der_arriba.write(0); delay(100);

  der_abajo.write(0); delay(100);

  izq_arriba.write(90); delay(100);

  izq_abajo.write(90); delay(100);

}

void saludar(){

  for (int i=0;i<2;i++){

    der_abajo.write(50); delay(100);

    izq_abajo.write(40); delay(100);

    der_abajo.write(0); delay(100);

    izq_abajo.write(90); delay(100);

  }

}

void caminar(){

  int vel=50; //Velocidad a la que anda 

  for (int i=0;i<30;i++){

    der_arriba.write(90); delay(vel);

    der_abajo.write(50); delay(vel);

    der_arriba.write(0); delay(vel);

    der_abajo.write(0); delay(vel);

    izq_arriba.write(0); delay(vel);

    izq_abajo.write(40); delay(vel);

    izq_arriba.write(90); delay(vel);

    izq_abajo.write(90); delay(vel);

  }

}

void bailar(){

  for (int i=0;i<5;i++){

    der_abajo.write(50); delay(300);

    izq_abajo.write(40); delay(150);

    der_abajo.write(0); delay(300);

    izq_abajo.write(90); delay(150);

    der_arriba.write(90); delay(500);

    izq_arriba.write(0); delay(500);

    der_arriba.write(0); delay(500);

    izq_arriba.write(90); delay(500);

    der_arriba.write(90); delay(500);

    izq_arriba.write(0); delay(500);

    der_arriba.write(0); delay(500);

    izq_arriba.write(90); delay(500);

  }

}

Finalmente el resultado ha sido:


lunes, 30 de mayo de 2022

Construcción de maquetas para implementar domótica

Como se ha comentado en la entrada anterior, se realizan varias maquetas previendo la colocación de uno o varios sensores en dicha maqueta. Estos sensores serán los de presencia (PIR), los de humedad y temperatura (DHT11), el de temperatura de alta sensibilidad (LM35) y el de humedad del terreno. Restan otros tipos de sensores como el de resistencia del terreno (muy similar al último) y la captación de energía solar a partir de una placa fotovoltaica (kit solar) para huerto, que se realizarán el próximo curso.

El desarrollo del proyecto se puede seguir en el siguiente enlace: 

https://norbasteam.blogspot.com/p/expo-proyectos-casas-domoticas.html

 


 

Igualmente, los alumnos de segundo de Bachillerato, han diseñado pequeñas piezas en 3D en el programa Tinkercad, simulando mobiliario, que después han servido para imprimir dichas piezas y desarrollar los pequeños diseños realizados (ver documentación fotográfica).

 



 



sábado, 28 de mayo de 2022

Diseño de maquetas (viviendas autosuficientes)

-

Durante el presente curso 2021-22, los alumnos de Bachillerato de la materia de Tecnología Industrial han diseñado y contruido una maqueta de una vivienda, cuyo objetivo era dotarla en proyecto de investigación, de recursos, para su autoabastecimiento. Las premisas para desarrollar este proyecto se encuentran en la siguiente dirección:

-ENLACE ENTRADA CASAS DOMÓTICAS (DISEÑO)

El proyecto ha consistido en primer lugar en la investigación de varios aspectos necesarios para desarrollar la construcción (hipotética) de una vivienda autosuficiente: ENERGÍA, SITUACIÓN O EMPLAZAMIENTO, ACCESIBILIDAD, DOMÓTICA.

En primer lugar, han realizado el diseño de la vivienda en los programas SKETCHUP FOR SCHOOLS (exterior) y HOMEBYME (interior), pasando a continuación a la construcción de la maqueta a escala con materiales como madera contrachapada y cartón pluma. Igualmente, en segundo de Bachillerato han realizado el diseño e impresión 3D de mobiliario para el interior de la vivienda (sofá), con el programa TINKERCAD.

Una vez realizada la maqueta y analizados los tipos de energía a partir de los cuales, se generaría energía eléctrica en la vivienda, se exponen los proyectos y se implementa la domótica con varios proyectos de sensores (ver enlace).

La segunda parte de este proyecto se encuenta integrado en un Proyecto de centro de CITE STEAM CULTURA STEAM NORBA, desarrollado durante el presente curso.

jueves, 21 de abril de 2022

Montaje y calibrado de escáner 3D

Introducción

Hace unos 4 años montamos nuestra primera impresora 3D.  Posteriormente la pusimos en marcha y tuvimos muchos problemas hasta conseguir imprimir algo de una forma medianamente decente. El año pasado comenzamos a explotar más en serio la impresora 3D, diseñando piezas para fines concretos, imprimiéndolas y utilizándolas. Creamos piezas a medida para reutilizar componentes viejos de PC's reciclados en PC's más modernos y de bajo coste. También realizamos algún diseño para el proyecto de Interconexión Generacional.  Y creamos alguna otra estructura adicional para creación de cámaras de niebla. Durante el presente curso, han sido varios los profesores que han trabajado con la impresora 3D, dando rienda a su imaginación con sus distintos alumnos, diseñando mobiliario para maquetas, llaveros para los alumnos,...

Ahora queremos dar un paso más en el tema de diseño. Hasta ahora, los diseños se creaban desde cero en un programa de diseño gráfico, o bien, en algunos casos, se descargaban de Internet. Sin embargo, cuando se trata de realizar un diseño complejo basado en una pieza existente con formas "poco geométricas", realizar un diseño desde cero con alumnos se vuelve una tarea casi imposible. Es ahí donde entra en juego la utilización de un escáner 3D.

Durante este curso no hemos podido más que realizar un montaje del mismo, pero su uso se nos ha quedado en el tintero. El próximo curso intentaremos profundizar en el tema y realizar los primeros escaneados de piezas.

Instrucciones para el montaje

Con el fin de abaratar costes, adquirimos Ciclop, un escaner 3D Open Source, directamente desde China. Esto suponía pagar en torno a unos 150€ frente a los aproximadamente 300€ que costaría un producto idéntico en una tienda nacional. Pero tendríamos que buscar por nuestra cuenta el software de escaneado (uno de los más usados es Horus, que supuestamente es Open Source y disponible de forma gratuita para cualquier usuario).

Después de adquirir el producto nos dimos cuenta de que no había ningún manual de instrucciones para el montaje. Así que contactamos con el vendedor, el cual, amablemente, nos envió el enlace de un video con las instrucciones de montaje. Gracias a este video, mientras lo montábamos, nos sentíamos envueltos en una agradable música que evocaba a un restaurante chino.

A continuación mostramos algunas de las instantáneas que realizamos durante el proceso de montaje:















El proceso nos llevó unas 4 horas. Muchos profesores y alumnos querían participar en el proceso, pero por incompatibilidades horarias, unos profesores fueron a unas horas, otros a otras, y los alumnos cuando tuvieron un hueco. Aprovechamos las guardias de unos, las horas libres de otros,... y entre todos conseguimos montar el dispositivo. 

Instrucciones para el calibrado

Desafortunadamente aún no hemos puesto en marcha el escáner. Y antes de hacerlo debemos calibrarlo. Sin embargo, nuevamente no tenemos ni la más remota idea de cómo llevar a cabo este proceso. Ahora bien, gracias a nuestro buen amigo el vendedor, pudimos acceder a este nuevo video tutorial en donde se explica detalladamente el proceso de calibrado:

En el video se puede ver que hacen uso del software Horus que, como antes comentamos en este artículo, es Open Source. Para facilitar la labor del lector, hemos creado este enlace para poder descargar la versión 2702 de Horus para Windows, Mac y Linux. Sin embargo, todavía no hemos probado cómo funciona.

Autor: 

    Pablo Díaz Márquez

Colaboradores:

    Manuela Alfaro Sánchez

    María Belén Carrero Sánchez

    Óscar García Jiménez

    María Inmaculada Gil Alonso

    María Francisca Hernández Caballo