Última modificación: 2019-08-31
Resumen
La cinemática y la cinética de cuerpo rígido requieren entender las relaciones de las aceleraciones y velocidades en distintos marcos de referencia. Para el fenómeno de coriolis la magnitud de la aceleración se afecta, debido a desplazamientos lineales y a la rotación sistema rotativo. En los casos tridimensionales es necesario entender las variaciones de las velocidades angulares y su efecto en las derivadas de los vectores a analizar.
Normalmente los ejercicios propuestos en los libros abordan un problema numérico para un caso específico de parámetros. Por lo cual, no se logra desarrollar la capacidad de interpretar múltiples situaciones. Así que, el reto de la programación es: desarrollar la compresión de los conceptos y fórmulas del fenómeno dinámico analizado; abstraer los conceptos haciendo representaciones en de vectores y matrices, que permitan realizar secuencias lógicas para variar diferentes parámetros y así crear gráficas que faciliten analizar el problema en diferentes casos.
Por lo anterior éste artículo desarrolló una estrategia para abordar el concepto de coriolis a través de un ejercicio tridimensional, el cual ser resuelve: numéricamente, se representa vectorial y matricialmente y se plasma en un algoritmo secuencial en Matlab. Los resultados se analizan usando gráficas que recogen la variación de parámetros.
Para el desarrollo método se establecieron acciones que se categorizan en ítems los cuales permiten evaluar el aprendizaje en los estudiantes, así:
- Conceptuales – Nivel Básico
- Procedimentales – Nivel intermedio
- Interpretación – Nivel intermedio alto
- Abstracción – Nivel avanzado:
Después de hacer la abstracción del problema y realizar el código que generan las gráficas se encontró la gran influencia que tenía la velocidad angular en el problema y en la aceleración de coriolis en general.
En la solución de este problema y el análisis de los resultados considerados hay dos cosas importantes que resaltar: primero, la importancia que tiene el fenómeno de coriolis en un problema en 3D; segundo es el concepto de la derivada de un vector en un sistema rotatorio, el cual es la base para resolver un problema de este tipo.
El aporte que realiza la encuesta es valioso, ya que es una herramienta que ayudaría a medir el aprendizaje que poseen los estudiantes, permitiendo realizar un comparativo entre ellos, con el fin de mejorar el aprendizaje de la asignatura de dinámica.
Este trabajo nos ha permitido desarrollar habilidades de programación y análisis, además, mejorar la capacidad de solución matemática de este tipo de ejercicios, y se espera que pueda causar los mismos resultados en otros estudiantes.