El celular en el laboratorio de ciencias experimentales

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Introducción:
Una de las mayores dificultades para realizar experiencias de laboratorio, que son parte fundamental, lamentablemente olvidadas, de la formación en la escuela secundaria, es la falta de instrumental apropiado. La aplicación Phyphox de la universidad de Aquisgrán (Aachen University) https://phyphox.org/, permite suplir en parte dichas falencias. El mismo utiliza los muy buenos sensores de los celulares, con una excelente aplicación en español y ejemplos para utilizarlo.
También permite manejarlo desde una PC u una Tablet, en forma remota y guardar los datos obtenidos en formato Excel o CSV y exportarlos por correo electrónico.
La aplicación phyphox:
En la pantalla de incio se observa lo mostrado en las figuras 1a y 1b, donde se pueden apreciar los diferentes sensores disponibles y métodos de análisis como Transformada de Fourier. En el caso que dicho sensor no esté disponible, cómo Presión, aparece en color gris. En la figura 2 se indica el sisteme de ejes utilizado por la aplicación. A continuación se dará una breve descripción de algunos de ellos:
Aceleración (sin g): Permite medir la aceleración en los tres ejes (X,Y,Z), sin tener en cuenta la aceleración de la gravedad terrestre. Se pueden realizar experiencias de vibración sobre una mesa y relacionar con los sismos terrestres.
Aceleración (con g): Mide la aceleración tomando en cosnideración la aceleración de la gravedad terrestre. Se puede utilizar cómo un gravímetro y llegar a determinar g con bastante precisión (dentro de los límites del instrumento) para comparar con mediciones por otros métodos, cómo las oscilaciones del péndulo.
Magnetómetro: Con una exactitud de aproximadamente 0,01 microTesla, permite realizar experiencias muy interesantes sobre la influencia de objetos ferromagnéticos (por ejemplo hierro, aleaciones de hierro, Cobalto, Níquel, el Cobre o el Aluminio, en cambio no son ferromagnéticos), sobre el campo magnético de la Tierra. (ver artículo en Arcón de Clio sobre campo magnético terrestre)
Espectro de Audio: De las varias aplicaciones de audio se elijió esta por ser la que puede ser utilizada para introducir un concepto central en análisis de señales -que son el corazón de toda aplicación de transmisión de datos-, el de
Transformada de Fourier, técnica matemática que permite determinar las frecuencias en una serie de datos en el dominio del tiempo o viceversa. Se puede entonces cantar frente al teléfono, mostrará las variaciones en intnesidad en fucnión del tiempo y luego, mediante el algoritmo de Trasnsformada de Fourier, permitirá encontrar las frecuencias correspondientes. Estas frecuencias están relacionadas, por ejemplo, con las notas musicales.
Espectro Magnético. En modo similar al espectro de audio, permite conocer el espectro de las variaciones del campo magnético en nuestro entorno. Puede mostrar el “ruido” magnético (electromagnético), del ambiente. Una aplicación
interesante es utilizar un péndulo de hierro y al registrar las variaciones del campo magnético, determinar el período de oscilación del péndulo a partir de su frecuencia, mediante el uso de la transformada de Fourier.

Guardar datos y compartir pantalla
Una vez elegido el sensor, se despliega una pantalla cómo se observa en la figura 3a. Presionando sobre la flecha se inicia el experimento y en el renglón siguiente se pueden seleccionar las diferentes presentaciones que se desean. Una cosa muy interesante es que se puede manejar en forma remota desde una PC que esté en la misma red. Para ello se tilda la casilla “Permitir acceso remoto”, que se muestra en la figura 3b.
La aplicación permite guardar los datos tanto en formato CSV (=Valores separados por comas), cómo en formato Excel, permitiendo el uso de cualquier planilla de cálculo para su análisis. Los datos pueden enviarse cómo archivo adjunto por correo electrónico,Whatsapp o cualquier aplicación que permita el envío de archivos adjuntos. Una vez dentro de la aplicación del sensor se presiona sobre los trespuntitos en el margen superior derecho y aparece una pantalla cómo la mostrada en la figura 3b.
Allí se puede acceder a las diferentes opciones cómo guardar el experimento, compartir pantalla, info (da sugerencias sobre las posibles experiencias a realizar) y enviar el documento cómo archivo CSV o Excel.

Conclusiones
Esta fue sólo una breve introducción al uso de la aplicación Phyphox, sus posibilidades en el aula son muchas y además cuenta con muchos experimentos sugeridos por diversos autores. Los alumnos lo pueden utilizar en sus casas, ya que no requiere ningún instrumento adicional, despertando entonces la curiosidad y la posibilidad de investigar científicamente.

 

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Acerca de Carlos A Vasquéz 4 Articles
Doctor en Física Universidad Nacional del Centro de la Pcia. de Buenos Aires. Fac. Cs. Exactas. Licenciado en Cs. Físicas. Universidad de Buenos Aires.Fac. Cs.Exactas y Naturales. Profesor de Enseñanza Media y Superior en Física. Universidad de Buenos Aires. Fac. Cs. Exactas y Naturales. Premios, títulos y participación en Asociaciones, Comités Científicos o Consejos.-exInvestigador Científico Categoría III del Programa de Incentivos a la Docencia e Investigación del Ministerio de Educación de la Nación. -exProfesional Principal del CONICET -exMiembro del Consejo Directivo del IGEBA (Instituto de Geociencias Básicas Buenos Aires- UBA-CONICET) -Miembro del Comité Organizador del 7 Congreso de la IAGA, realizado en Buenos Aires. -Premio a la Producción Científica y Tecnológica de la Universidad de Buenos Aires 1994.(Resolución 1311/94 del Consejo Superior).

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