Learning of second order of differential equations through the study of the movement of simple within the framework international World Pendulum Alliance WP@elab

This research is about to analyze the effects of the implementation of a virtual learning space in the homogeneous second-order differential equations applied to the modeling of the phenomenon of simple pendulum physics in the framework of the alliance with the international project World Pendulum Alliance WPA. The collection of information was carried out with a five question, using pre-test and post-test. The effectiveness of the strategy was measured with the Hake gain and the evolution of learning with the vectors of Bao. It was found that the strategy is more effective, but close to that achieved by traditional models, so that students largely achieve the proposed learning objectives. The evolution of learning suggests that students after the implementation of the strategy are marked under the model of acceptable explanation in the literature, although some participants still lean towards the incorrect model or the distracter. Therefore, it is necessary to include in the strategy a greater number of activities related to the description of the physical phenomenon to be studied and the improvement of the algebraic procedures seen in previous courses.Comment: 24 pages, in Portuguese, 7 figure

Investigation of the effect of distance between detectors in the thermal neutron backscatter technique

Nuclear techniques are being used to detect or locate Improvised Explosive Devices (IED). One of these techniques is the Thermal Neutron Backscattering in which fast neutrons from an isotopic source impinge on a chosen volume of soil where the IED is suspected to be found. The low Z nuclei of the IED thermalize the neutrons more effectively than the average surronding soil and because of this fact, when a scan over the surface of the soil is carried out, a higher intensity of backscattered neutrons will indicate the horizontal location of the explosive. We use a 252 Cf source placed in the middle between two detectors of slow neutron detectors. We have studied the ability of location as a function of a number of parameters that decide the intensity of the signal like number of detectors on each array, distance between the arrays, humidity and type of soil and depth at which the IED is planted. Because in practical situations it is important to minimize size, weight and total power consumption of a portable locating device, the case of only one detector per array placed at the three shortest posible distance between them is of high importance.Las técnicas nucleares se pueden utilizar para detectar o localizar Artefactos Explosivos Improvisados (AEI). La técnica de Retrodispersión de Neutrones Térmicos (RNT) consiste en usar los neutrones rápidos emitidos por una fuente isotópica que inciden en un volumen de suelo elegido donde se sospecha que el AEI es encontrado. Los núcleos de bajo número atómico (Z) del AEI termalizan los neutrones más efectivamente que la media del suelo circundante y debido a este hecho cuando se realiza una exploración sobre la superficie del suelo la intensidad de los neutrones retrodispersados puede ubicar la localización del explosivo. Utilizando una fuente 252 Cf colocada entre dos detectores de neutrones lentos se estudia la capacidad de localización en función de parámetros que inciden en la intensidad de la señal como la distancia entre arreglos y la profundidad a la cual se plantó el AEI, en la presente investigación se muestra el análisis de un sólo detector por arreglo colocado a las tres únicas distancias posibles.Magíster en Ciencias - FísicaMaestrí

Model for the calculation of hysteresis by uncertainty in the thermistor from the theory of memristive systems

En la instrumentación eléctrica es muy común utilizar termistores para medir cambios de temperatura, los cuales son generalmente analizados mediante modelos matemáticos lineales, sin embargo, se presentan generalmente variaciones no lineales que producen incertidumbre a causa de la histéresis en los datos medidos. Por otra parte, en la teoría general de los sistemas memristivos planteada y estudiada por Chua (1971), se estudian nuevos elementos teóricos no lineales que se incorporan a los elementos básicos de la teoría de circuitos eléctricos que son el memristor, el memcapacitor y meminductor, los cuales presentan ciclos de histéresis al modificar alguna de las variables del sistema. A partir de lo anterior, la presente investigación muestra el desarrollo de un nuevo modelo matemático no lineal para el análisis del ciclo de histéresis en los termistores que dependen directamente de las variaciones de las mediciones de la entrada y la salida del sistema relacionando las variables físicas de corriente y voltaje con el modelo de los sistemas memristivos, determinando así la función de transferencia del sistema a través de una solución planteada mediante una expansión en series de Taylor para cada uno de los términos, que permita obtener el ciclo de histéresis en los datos medidos por el termistor y, finalmente, demostrar el modelo para el cálculo de la incertidumbre por histéresis en el termistor a partir de la teoría de los sistemas memristivos, se realiza un análisis del modelo matemático por medio de pruebas experimentales en termistores conformados por BaT iO3.In electrical instrumentation it is very common to use thermistors to measure temperature changes, which are generally analyzed by linear mathematical models, however, there are generally nonlinear variations that produce uncertainty due to hysteresis in the measured data. On the other hand, in the general theory of the memristive systems raised and studied by Chua (1971), new theoretical non-linear elements are studied that are incorporated to the basic elements of the electrical circuits theory that are memristor, memcapacitor and meminductor , which present cycles of hysteresis when modifying some of the variables of the system. From the above, the present research shows the development of a new nonlinear mathematical model for the analysis of the hysteresis cycle in the thermistors that depend directly on the variations of the measurements of the input and output of the system relating the physical variables of current and voltage with the model of the memristivos systems, thus determining the transfer function of the system through a solution posed by an expansion in Taylor series for each one of the terms, that allows to obtain the cycle of hysteresis in the data measured by the thermistor and, finally, to demonstrate the model for the calculation of the uncertainty by hysteresis in the thermistor from the theory of memristive systems, an analysis of the mathematical model is made by means of experimental tests in thermistors conformed by BaT iO3

Learning of second order of differential equations through the study of the movement of simple

Dayana Alejandra Barrera Buitrago – Universidad Nacional Abierta y a Distancia - 0000-0001-8867-9705Nidia Danigza Lugo López – Universidad Nacional Abierta y a Distancia - 0000-0002-9096-5767Freddy Alexander Torres Payoma – Universidad Nacional Abierta y a Distancia - 0000-0002-5206-0836Diana Carolina Herrera Muñoz – Universidad Nacional Abierta y a Distancia - 0000-0003-4188-3412Laura Dainela Quintero Neira – Universidad Nacional Abierta y a Distancia - 0000-0002-4304-4922Recepción: 06.04.2023 | Aceptado: 11.04.2023Correspondencia a través de ORCID: Dayana Alejandra Barrera Buitrago - 0000-0001-8867-9705Financiación: Investigación desarrollada en el marco del proyecto WORLD PENDULUM ALLIANCE cofinanciado por el programa Erasmus+ de la Unión Europea mediante el convenio de subvención 598929-EPP-1-2018-1-PT-EPPKA2-CBHE-JP.Área o categoría del conocimiento: Enseñanza de las matemáticas virtualEsta investigación se trata de analizar los efectos de la implementación de un espacio virtual de aprendizaje de las ecuaciones diferenciales de segundo orden homogéneas, mediante la modelación del fenómeno físico del péndulo simple desarrollado en la plataforma Graasp. La recolección de la información se realizó con un cuestionario de cinco preguntas, usando pretest y postest. La efectividad de la estrategia se midió con la ganancia de Hake y la evolución de los aprendizajes con los vectores de Bao. Se encontró una efectividad mayor pero cercana a la que logran los modelos tradicionales, por lo que los estudiantes lograron los objetivos de aprendizaje propuestos. La evolución del aprendizaje sugiere que los estudiantes posteriores a la implementación de la estrategia se enmarcan bajo el modelo de explicación aceptado en la literatura, aunque algunos participantes todavía se inclinan por el modelo incorrecto o el distractor. Por ende, es importante incluir en la estrategia más actividades relacionadas a la descripción del fenómeno físico y en la mejora de los procedimientos algebraicos vistos en cursos previos.Abstract: This research is about to analyse the effects of the implementation of a virtual learning space in the homogeneous second-order differential equations applied to the modelling of the phenomenon of simple pendulum physics in the framework of the alliance with the international project World Pendulum Alliance WPA. The collection of information was carried out with a five-question, using pre-test and post-test. The effectiveness of the strategy was measured with the Hake gain and the evolution of learning with the vectors of Bao. It was found that the strategy is more effective, but close to that achieved by traditional models, so that students largely achieve the proposed learning objectives. The evolution of learning suggests that students after the implementation of the strategy are marked under the model of acceptable explanation in the literature, although some participants still lean towards the incorrect model or the distracter. Therefore, it is necessary to include in the strategy a greater number of activities related to the description of the physical phenomenon to be studied and the improvement of the algebraic procedures seen in previous courses.Universidad Nacional Abierta y a Distancia, Colombi