Didáctica de la Física Experimental con Smartphones

Abstract

[ES] El objetivo fundamental de esta Tesis es explorar nuevas vías de aplicación de los sensores de los smartphones a la didáctica de la Física. Al mismo tiempo que se introduce un elemento innovador, como es el uso de un dispositivo móvil como herramienta de medida, se ha optado por ensayos sencillos que se puedan adaptar tanto a las enseñanzas a nivel de educación secundaria como universitaria. En este documento se recopila, en formato de compendio de publicaciones, una serie de experiencias que aportan una perspectiva diferente al trabajo realizado en un laboratorio. Se utiliza el sensor de aceleración para el estudio del movimiento rectilíneo vibratorio forzado con amortiguamiento débil, en un carril cinemático, y del movimiento oscilatorio armónico, en un aparato de torsión; el sensor de presión para el análisis de las oscilaciones amortiguadas en un medio viscoso; el giroscopio para estudiar la dinámica de un yoyó; y, finalmente, el sensor de luz ambiente para el análisis de la dependencia de la iluminancia con la distancia.

[CA] L'objectiu fonamental d'aquesta Tesi és explorar noves vies d'aplicació dels sensors dels smartphones a la didàctica de la Física. Al mateix temps que s'introdueix un element innovador, com és l'ús d'un dispositiu mòbil com a eina de mesura, s'ha optat per assajos senzills que es puguen adaptar tant als ensenyaments a nivell d'educació secundària com a universitària. En aquest document es recopila, en format de compendi de publicacions, una sèrie d'experiències que aporten una perspectiva diferent al treball realitzat en un laboratori. S'utilitza el sensor d'acceleració per a l'estudi del moviment rectilini vibratori forçat amb esmorteïment dèbil, en un carril cinemàtic, i del moviment oscil·latori harmònic en un aparell de torsió; el sensor de pressió per a l'anàlisi de les oscil·lacions esmorteïdes en un mitjà viscós; el giroscopi per a estudiar la dinàmica d'un io-io; i, finalment, el sensor de llum ambient per a l'anàlisi de la dependència de la il·luminancia amb la distància.

[EN] The main objective of this Thesis aims to explore new ways of applying the sensors of smartphones to the didactics of Physics. At the same time that an innovative element is introduced, such as the use of a mobile device as a measuring tool, simple experiments have been chosen to being adapted to both secondary and university education. This document compiles a series of publications that show a different approach to the laboratory work. The acceleration sensor enables us to study the forced and damped oscillations in a dynamic track, and the harmonic oscillatory motion, in a torsion apparatus; the pressure sensor is used for the analysis of damped oscillations in a viscous medium; the gyroscope to study the dynamics of a yo-yo; and, finally, the ambient light sensor is used to determine the dependence of the illuminance of several light sources with the distance.