Diseño y evaluación de un laboratorio virtual para visualizar momentos de un vector deslizante en 3D

Abstract

[EN] The use of multimedia tools for the development and implementation of teaching material is considered of paramount importance for first degree courses. Thus, we have observed, in fundamentals of Physics subjects, how the use of this kind of didactic material increases the motivation and the learning curve of the student. In this work, we present a virtual lab for the calculation of moments that allow multiple selections such as the vector representation, its action line and the moment in a 3D environment. This applet allows the user modifying the point of view and the scale in an interactive way. Besides the visualization, this virtual lab allows the calculation of the moment of a sliding vector with respect to an axis and perform different operation between them. Additionally, it helps to understand the relation between the velocity at a point and the angular velocity of the rigid body in rotation to whom it belongs, the moment of a force with respect to an axis, and the way that this force affects the rotation. All of this supports the development of several transversal skills.

[ES] El uso de herramientas multimedia para el desarrollo e implementación de material didáctico se considera de una importancia capital para los primeros cursos de grado. Así, en las asignaturas de fundamentos de Física hemos observado cómo el uso de esta clase de material aumenta tanto la satisfacción como el aprendizaje del alumno. En este trabajo, presentamos un laboratorio virtual para el cálculo de momentos que permite múltiples opciones como la representación del vector, su línea de acción y su momento en un entorno 3D. Este applet permite al usuario modificar tanto el punto de vista como la escala de forma interactiva. Además de la visualización, este laboratorio virtual permite calcular el momento del vector deslizante respecto a un eje y realizar operaciones entre ellos. Asimismo, ayuda a comprender la relación entre la velocidad de un punto y la velocidad angular del sólido rígido en rotación al que pertenece, el momento de una fuerza respecto a un eje, y la forma en que dicha fuerza afecta a una rotación. Todo esto sustenta el desarrollo de diversas competencias transversales.