53 research outputs found
Diseño y construcción de un equipo para laboratorio de física de movimiento de caída libre operado mediante software
Este trabajo, se realizó el diseño y construcción de un equipo para laboratorio de física de movimiento de caída libre autónomo, el cual tiene como finalidad limitar la intervención directa del usuario, para que este pueda ser desarrollado a distancia y contribuir a las prácticas de laboratorios de física de caída libre ofrecidos a los estudiantes de colegios y universidades en el entorno de la Universidad Tecnológica de Pereira. Para lograrlo se diseñó y construyó un sistema Mecatrónico automatizado con una interfaz de usuario que se ejecuta en un dispositivo móvil a través de la comunicación bluetooth. Con esto se buscó aportar a futuros trabajos para que pueda ser incorporado a los diferentes sistemas de laboratorios virtuales.In this work, the design and construction of an autonomous free fall movement physics laboratory equipment was carried out, which has the purpose of limiting the direct intervention of the user, so that it can be developed remotely and contribute to the practices of free fall physics laboratories offered to students from High schools and universities in the area of the Technological University of Pereira. To achieve this, an automated Mechatronic system with a user interface that runs on a mobile device through bluetooth communication was designed and built. With this, we sought to contribute to future works so that it can be incorporated into the different virtual laboratory systems.PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)Tabla de contenido………………………………..…………………..…………Página.
1.1 PRÓLOGO.....................................................................................................1
1.2 JUSTIFICACIÓN............................................................................................1
1.3 OBJETIVOS...................................................................................................2
1.3.1 Objetivo general.......................................................................................2
1.3.2 Objetivos específicos ...............................................................................2
1.4 ESTRUCTURA DEL TRABAJO DE GRADO..................................................3
CAPÍTULO 2...........................................................................................................4
2.1 ESTADO DEL ARTE DE LOS LABORATORIOS REMOTO ...........................4
2.1.1 Laboratorio de física de la UTP................................................................6
2.2 MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL ...............................................................7
2.2.1 Caída libre ...............................................................................................7
2.2.2 Cálculo de la gravedad usando el experimento de caída libre..................8
2.2.3 Microcontrolador ......................................................................................9
2.2.4 Actuadores lineales ................................................................................10
2.2.5 Actuadores rotacionales.........................................................................10
2.2.6 Sensores................................................................................................ 11
CAPÍTULO 3.........................................................................................................13
DISEÑO DEL EQUIPO DE CAIDA LIBRE ............................................................13
3.1 REQUERMIENTOS DEL DISEÑO MECÁNICO ...........................................13
3.1.2 Selección de los componentes..................................................................13
3.1.3 Selección del actuador...........................................................................14
3.1.4 Selección del sistema de transmisión de movimiento entre el actuador y la
plataforma móvil .............................................................................................15
CAPÍTULO 4.........................................................................................................17
DISEÑO DEL EQUIPO .........................................................................................17
4.1 MODELADO DE LAS PIEZAS.....................................................................17
4.1.2 Soporte fijo:............................................................................................17
4.1.3 Plataforma de lanzamiento: ...................................................................17
4.1.4 Tolva y superficie de impacto: ................................................................19
4.1.5 Sistema de realimentación de balines:...................................................19
4.1.6 Diseño final: ...........................................................................................20
iii
4.1.7 Selección de las piezas comerciales......................................................21
4.2 CONSTRUCCIÓN DEL EQUIPO .................................................................22
4.3 DISEÑO ELECTRÓNICO ............................................................................25
CAPÍTULO 5.........................................................................................................28
OPERACIÓN DEL EQUIPO .................................................................................28
5.1 FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO DE LABORATORIO Y DIAGRAMA DE
FLUJO ...............................................................................................................28
5.1.2 Acceso al código fuente para ajustes de parámetros .............................29
5.1.3 Diagrama de flujo del funcionamiento del software ................................33
5.1.4 Interfaz para usuario final......................................................................34
CAPÍTULO 6.........................................................................................................37
PRUEBA DEL EQUIPO Y ANÁLISIS DE RESULTADOS .....................................37
6.1 PRUEBA DEL EQUIPO................................................................................37
7.1 CONCLUSIONES ........................................................................................39
7.2 RECOMENDACIONES................................................................................41
7. BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................43
Anexos………………………………………………………………………………..…..4
Η αξιοποίηση της τεχνολογίας Arduino στη διδασκαλία των εννοιών Ενδόθερμων και Εξώθερμων Αντιδράσεων στη Β' τάξη Γυμνασίου
Είναι φανερό πως η ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας τις τελευταίες δεκαετίες έφερε τους ανθρώπους αντιμέτωπους με μεγάλες αλλαγές και οδήγησε στο να μαθαίνουν και να χρησιμοποιούν τα τεχνολογικά μέσα με διαφορετικές ταχύτητες. Σε αντίθεση με την τεχνολογική επανάσταση, οι αλλαγές στον τομέα της εκπαίδευσης ήταν πολύ λιγότερες και με μικρότερη ταχύτητα. Γίνεται πλέον αντιληπτό πως οι μαθητές έχουν την ανάγκη για εξοικείωση με τις νέες τεχνολογίες ενώ όλο και περισσότερες επιστημονικές έρευνες υποδεικνύουν τα πολλά οφέλη της εμπλοκής των νέων τεχνολογιών στη διδασκαλία πολλών μαθημάτων αλλά και πιο συγκεκριμένα του μαθήματος της χημείας.
Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται μαθησιακή παρέμβαση σε μαθητές της Β’ Γυμνασίου στην ενότητα «Χημική Αντίδραση- Ενδόθερμες και Εξώθερμες Αντιδράσεις» με στόχο τη διερεύνηση της αποτελεσματικότητας της χρήσης νέων τεχνολογιών και ειδικότερα της τεχνολογίας Arduino, στη διδασκαλία του μαθήματος της Χημείας. Εξετάζεται, επιπλέον το κατά πόσο δύναται να αντικαταστήσει τις συμβατικές μεθόδους διδασκαλίας.
Οι μαθητές μιας πειραματικής ομάδας εμπλέκονται σε μια πειραματική διαδικασία με μικροελεγκτή Arduino, όπου κατασκευάζεται το κύριο εργαλείο του πειράματος (θερμόμετρο) ενώ μαθητές μιας ομάδας ελέγχου εμπλέκονται στην πειραματική διαδικασία με τις υπάρχουσες τεχνικές διδασκαλίας και χωρίς τη χρήση τεχνολογίας Arduino (χρήση συμβατικού θερμομέτρου). Τα παραπάνω πειράματα πραγματοποιούνται διαδικτυακά μέσω της πλατφόρμας Cisco Webex καθότι η πανδημία του Covid-19 δεν επιτρέπει τη δια ζώσης διδασκαλία. Οι μαθητές κλήθηκαν να απαντήσουν σε ερωτηματολόγιο γνώσεων πριν και μετά τη διδακτική παρέμβαση και σε ερωτηματολόγιο στάσεων.
Τα αποτελέσματα έδειξαν μεγαλύτερη βελτίωση του γνωστικού επιπέδου στην πειραματική ομάδα ενώ προκαλεί ιδιαίτερο ενδιαφέρον το γεγονός ότι οι μαθητές της πειραματικής ομάδας, παρά το μεγαλύτερο όγκο πληροφοριών και το χαμηλότερο αρχικό γνωστικό επίπεδο, βρήκαν το μάθημα πιο εύκολο από εκείνους της ομάδας ελέγχου. Οι δύο ομάδες, παρόλα αυτά δεν είχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές κάτι που μπορεί να εξηγηθεί από τον τρόπο διεξαγωγής της διδακτικής παρέμβασης η οποία έγινε εξ αποστάσεως.It is obvious that the rapid development of technology in the last decades has brought people to face major changes and led them to learn and use technological tools at different speeds. In contrast to the technological revolution, changes in education have been much less frequent and slower. It is becoming clearer that students need to become familiar with new technologies while more and more scientific research indicates the benefits of the involvement of new technologies in teaching methods of many subjects and more specifically in chemistry.
In this paper, a learning intervention is carried out for students of the second grade of Junior High School, in the unit "Chemical Reaction - Endothermic and Exothermic Reactions" in order to examine the effectiveness of the use of new technologies and in particular the Arduino technology in the teaching of Chemistry. It also examines whether it can replace conventional teaching methods.
Students of an experimental group are involved in an experimental process with an Arduino microcontroller, where the main tool of the experiment (thermometer) is built, while students of a control group are involved in the experimental process with existing teaching techniques and without the use of Arduino technology (use of a conventional thermometer). The above experiments are conducted online via the Cisco Webex platform as the Covid-19 pandemic does not allow for face-to-face teaching. Students were asked to answer a pre- and post-intervention knowledge test and an attitude questionnaire.
The results showed a greater improvement in cognitive level in the experimental group, and it is particularly interesting that the students in the experimental group, despite the larger amount of information and lower initial cognitive level, found the lesson easier than those in the control group. The two groups, however, did not have statistically significant differences which can be explained by the way the teaching intervention was conducted, which was done remotely
Data Quality in Citizen Science
This chapter discusses the broad and complex topic of data quality in citizen science – a contested arena because different projects and stakeholders aspire to different levels of data accuracy. In this chapter, we consider how we ensure the validity and reliability of data generated by citizen scientists and citizen science projects. We show that this is an essential methodological question that has emerged within a highly contested field in recent years. Data quality means different things to different stakeholders. This is no surprise as quality is always a broad spectrum, and nearly 200 terms are in use to describe it, regardless of the approach. We seek to deliver a high-level overview of the main themes and issues in data quality in citizen science, mechanisms to ensure and improve quality, and some conclusions on best practice and ways forwards. We encourage citizen science projects to share insights on their data practice failures. Finally, we show how data quality assurance gives credibility, reputation, and sustainability to citizen science projects
Finding What You Need: A Guide to Citizen Science Guidelines
In line with the growth in citizen science projects and participants, there are an increasing number of guidelines on different aspects of citizen science (e.g. specific concepts and methodologies; data management; and project implementation) pitched at different levels of experience and expertise. However, it is not always easy for practitioners to know which is the most suitable guideline for their needs. This chapter presents a general classification of guidelines, illustrating and analysing examples of each type. Drawing on the EU-Citizen.Science project, we outline criteria for categorising guidelines to enable users to find the right one and to ensure that guidelines reach their intended audience. We discuss challenges and weaknesses around the use and creation of guidelines and, as a practical conclusion, provide a set of recommendations to consider when creating guidelines
Earth Observation Open Science and Innovation
geospatial analytics; social observatory; big earth data; open data; citizen science; open innovation; earth system science; crowdsourced geospatial data; citizen science; science in society; data scienc
Law in the present future : approaching the legal imaginary of smart cities with science (and) fiction
This doctoral research concerns smart cities, describing digital solutions and social issues related to their innovative technologies, adopted models, and major projects around the world. The many perspectives mentioned in it were identified by online tools used for the textual analysis of two databases that were built from relevant publications on the main subject by authors coming from media and academia. Expected legal elements emerged from the applied process, such as privacy, security, transparency, participation, accountability, and governance. A general review was produced on the information available about the public policies of Big Data in the two municipal cases of Rio de Janeiro and Montréal, and their regulation in the Brazilian and Canadian contexts. The combined approaches from science and literature were explored to reflect on the normative concerns represented by the global challenges and local risks brought by urban surveillance, climate change, and other neoliberal conditions. Cyberpunk Science Fiction reveals itself useful for engaging with the shared problems that need to be faced in the present time, all involving democracy. The results achieved reveal that this work was, in fact, about the complex network of practices and senses between (post)modern law and the imaginary of the future.Cette recherche doctorale centrée sur les villes intelligentes met en évidence les solutions numériques et les questionnements sociétaux qui ont trait aux technologies innovantes, ainsi qu’aux principaux modèles et projets développés autour d’elles à travers le monde. Des perspectives multiples en lien avec ces développements ont été identifiées à l’aide d’outils en ligne qui ont permis l’analyse textuelle de deux bases de données comprenant des publications scientifiques et des écrits médiatiques. De ce processus analytique ont émergé des éléments juridiques relatifs aux questions de vie privée, de sécurité, de transparence, de participation, d’imputabilité et de gouvernance. De plus, à partir de ces informations a été réalisée une revue des politiques publiques relatives aux mégadonnées dans les villes de Rio de Janeiro et de Montréal, ainsi que des réglementations nationales du Canada et du Brésil en lien avec ce sujet. Finalement, à travers l’exploration d’écrits scientifiques et fictionnels de la littérature, les principaux enjeux normatifs soulevés localement et mondialement par la surveillance urbaine, les changements climatiques et les politiques néolibérales ont pu être mis à jour. Le courant cyberpunk de la science-fiction s’est avéré particulièrement utile pour révéler les principaux problèmes politiques, en lien avec la préservation de la démocratie, auxquelles sont confrontées nos sociétés présentement. Les résultats de la recherche démontrent finalement la présence d’un réseau de pratiques et de significations entre le droit (post)moderne et les représentations imaginaires du futur
- …