Robótica Educativa usando LEGO Mindstorms Education XT Base Set

1. Robótica Educativausando LEGO MindstormsEducation XT Base Set Dr. Omar Meza Departamento de Ingeniería Mecánica Universidad Interamericana de Puerto Rico

2. EstándaresCiencias 8vo Grado • 8.5 Materia: Manifestaciones de Energía Conductores y aisladores • E.8.1.4 Establece diferencia entre materiales conductores y aisladores. Ley de inercia y movimiento • C.8.5.1 Explica la ley de inercia. • C.8.5.2 Explica la ley de movimiento Conexiones • I.8.1.3 Describe las Leyes del Movimiento de Newton y cómo se relacionan con el reposo, la fuerza, la masa y la aceleración. • I.8.1.4 Describe las causas del movimiento. • I.8.2.2 Identifica las fuerzas que producen cambio en el movimiento como fricción, empuje y gravitacional.

3. Conductores y Aisladores PencilGraphite

4. Conductores • Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.

5. Conductores

6. Conductores

7. Aisladores • Aisladores o malos conductores, son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy alta. Los mejores aisladores eléctricos son madera, plástico, vidrio, goma, hormigón, etc.

8. Aisladores

9. Aisladores

10. Circuito Eléctrico • Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones. • Está compuesto por: • GENERADOR o ACUMULADOR. • HILO CONDUCTOR. • RECEPTOR o CONSUMIDOR. • INTERRUPTOR. • El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas siempre consideraremos que el sentido de la corriente

11. Circuito Eléctrico

12. Circuito Eléctrico

13. PencilGraphite • El grafito es un conductor eléctrico. Es un semimetal

14. Actividad 1 ‘‘Construcción de Pencil Resistor” Pencil Resistor Circuit

15. MATERIALES Reemplazarpor bombillas del Set LEGO Mindstorms

16. Construir la cajita para las baterías

17. Cortar el lápiz a la mitad, de modo que se vea el carboncillo

18. Conectar un extremo del lápiz con el clip aligator

19. Construir el siguiente circuito

20. Realizar las pruebas respectivas

21. Actividad 2 “Comprobar en un circuito, si la longitud de un carboncillo afecta la luminosidad de un bombillo”

22. Objetivos • Conocer los componentes de un circuito eléctrico. • Construir un circuito eléctrico. • Comprobar que la longitud de un carboncillo de lápiz efectúa el paso de los electrones en un circuito.

23. Materiales • Los bombillos de LEGO Mindstorms (Caja Blanca) • 3 baterías AA • Lápiz • Regla, tijeras, pega caliente, cuchillas, etc • Clips aligators • Cables

24. Construir y Probar el Circuito • Construir el Circuito • Probar como funciona el Circuito • Comprobar en un circuito, si la longitud del carboncillo afecta la intensidad de la luz en un bombillo.

25. Resultados • Los datos a recolectar son cualitativos

26. EstándaresCiencias 8vo Grado • 8.5 Materia: Manifestaciones de Energía Ley de inercia y movimiento • C.8.5.1 Explica la ley de inercia. • C.8.5.2 Explica la ley de movimiento Conexiones • I.8.1.3 Describe las Leyes del Movimiento de Newton y cómo se relacionan con el reposo, la fuerza, la masa y la aceleración. • I.8.1.4 Describe las causas del movimiento. • I.8.2.2 Identifica las fuerzas que producen cambio en el movimiento como fricción, empuje y gravitacional.

27. Cantidad de Movimiento Bola de Golf

28. Las Leyes de Newton • 1era Ley : Ley de inercia • Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o movimiento uniforme a menos que sobre él actúe una fuerza externa. • 2da Ley : Definición de fuerza • La fuerza es igual a la masa por la aceleración producida en el cuerpo. • 3era Ley : Ley de acción-reacción • Por cada acción hay una reacción igual y de signo opuesto.

29. Introducción La expresión “cantidad de movimiento” suena extraña porque hasta el mismo movimiento no existe hasta tanto no se vea el objeto moverse de un lugar a otro o rotar sobre un eje. Generalmente se asocia movimiento con velocidad. Otro parámetro asociado a la cantidad de movimiento es la masa. Esto significa que a mayor masa mayor cantidad de movimiento. De igual forma si se aumenta la velocidad también aumenta la cantidad de movimiento.

30. Cantidad de Movimiento La unidad de la cantidad de movimiento en el Sistema Internacional es el kg.m/s ó g.cm/s

31. Actividad 3 “Cantidad de Movimiento”

32. Objetivos • Comprobar que la velocidad afecta a la cantidad de movimiento.

33. Materiales • LEGO Mindstorms (Caja Azul) • Bolas de Golf

34. Construir y Probar el Lanzador • Construir el lanzador • Probar como funciona el Lanzador • Comprobar experimentalmente como se cumple la ecuación de cantidad de movimiento.

35. Construir el Lanzador

36. Experimento • Colocar dos bolas A y B de golf juntas a una corta distancia. B A

37. Experimento • Lanzar la tercera bola C. C

38. Experimento • Medir la distancia recorrida por B B A C

39. Experimento • Repetir el experimento a una distancia media y larga

40. Resultados • Los datos a recolectar son cualitativos