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Los procesos cognitivos relacionados con las ciencias básicas a menudo presentan dificultades, una alternativa que permite mejorar el nivel de aprendizaje es la incorporación de metodologías de enseñanza activas, tales como el uso de las tecnologías de la información y comunicación. En la presente investigación se realiza un análisis comparativo de los resultados de aprendizaje en el aspecto conceptual, por medio de un laboratorio virtual frente al laboratorio tradicional. Para el efecto se desarrolla una investigación con un enfoque mixto y un diseño cuasiexperimental, el cual a través de una escala permite encontrar los valores de calificación en estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Chimborazo, se realiza un muestreo probabilístico estratificado, se aplica una prueba estadística para comprobar la hipótesis, la cual sostiene que el laboratorio virtual mejora el nivel de dominio conceptual frente al uso del laboratorio tradicional en el proceso de aprendizaje. Los resultados indican que los estudiantes que utilizan el laboratorio virtual no tienen calificaciones significativamente diferentes a los que utilizan el laboratorio tradicional.

One of the main problems facing the teaching methods of basic sciences and engineering is the separation of theoretical knowledge from practical training. In this sense, laboratory experiences become very useful teaching strategies; however, implementing them requires physical infrastructure, equipment and materials that originate large economic investments. In response to this problem, FisicaTIC arises, a hardware-software platform that allows various physics and engineering practices related to the kinematics and dynamics of bodies. This proposal aims to develop learning skills, with the help of the student's own technological tools, (Smartphone, PC or Tablet). For the software development, “SCRUM” was used as a methodological basis, however, this methodology was integrated into a V model, taking into account that this development technique is efficient for the materialization of technological products that require the implementation of hardware and software embedded subsystems, as it allows to specify in greater detail the tools to be used in each of the product development phases. For the validation and verification of the software and hardware built, the IEEE 1012-2016 standard was used as a reference. Finally, it should be mentioned that the results obtained through the use of FisicaTIC, allow to infer that students develop cognitive skills during their interaction with the built system, favoring the approach and understanding of concepts related to kinematics, gravitational forces and movement simple harmonic., Uno de los principales problemas que enfrentan los métodos de enseñanza de las ciencias básicas y las ingenierías, es la separación del conocimiento teórico de la formación práctica. En este sentido, las experiencias en laboratorio se convierten en estrategias didácticas pedagógicas muy provechosas; sin embargo, implementarlas requiere de infraestructura física, equipos y materiales que originan grandes inversiones económicas. Como respuesta a esta problemática surge FisicaTIC, una plataforma hardware-software, que permite realizar diversas prácticas de física e ingeniería relacionadas con la cinemática y dinámica de los cuerpos. Esta propuesta pretende desarrollar habilidades de aprendizaje, con la ayuda de las propias herramientas tecnológicas del estudiante, (Smartphone, PC o Tablet). Para el desarrollo de software, se empleó como base metodológica “SCRUM”, sin embargo, esta metodología se integró a un modelo en V, teniendo en cuenta que esta técnica de desarrollo es eficiente para la materialización de productos tecnológicos que requieren de la implementación de subsistemas embebidos de hardware y software, ya que permite precisar con mayor nivel de detalle las herramientas a utilizar en cada una de las fases de desarrollo del producto. Para la validación y verificación del software y hardware construido. Se empleó como referente el estándar IEEE 1012-2016. Finalmente, se debe mencionar que los resultados obtenidos mediante el uso de FisicaTIC, permiten inferir que los estudiantes desarrollan habilidades cognoscitivas durante su interacción con el sistema construido, favoreciendo el abordaje y la comprensión de conceptos relacionados con la cinemática, las fuerzas gravitatorias y el movimiento armónico simple.

One of the main problems facing the teaching methods of basic sciences and engineering is the separation of theoretical knowledge from practical training. In this sense, laboratory experiences become very useful teaching strategies; however, implementing them requires physical infrastructure, equipment and materials that originate large economic investments. In response to this problem, FisicaTIC arises, a hardware-software platform that allows various physics and engineering practices related to the kinematics and dynamics of bodies. This proposal aims to develop learning skills, with the help of the student's own technological tools, (Smartphone, PC or Tablet). For the software development, “SCRUM” was used as a methodological basis, however, this methodology was integrated into a V model, taking into account that this development technique is efficient for the materialization of technological products that require the implementation of hardware and software embedded subsystems, as it allows to specify in greater detail the tools to be used in each of the product development phases. For the validation and verification of the software and hardware built, the IEEE 1012-2016 standard was used as a reference. Finally, it should be mentioned that the results obtained through the use of FisicaTIC, allow to infer that students develop cognitive skills during their interaction with the built system, favoring the approach and understanding of concepts related to kinematics, gravitational forces and movement simple harmonic., Uno de los principales problemas que enfrentan los métodos de enseñanza de las ciencias básicas y las ingenierías, es la separación del conocimiento teórico de la formación práctica.  En este sentido, las experiencias en laboratorio se convierten en estrategias didácticas pedagógicas muy provechosas; sin embargo, implementarlas requiere de infraestructura física, equipos y materiales que originan grandes inversiones económicas. Como respuesta a esta problemática surge FisicaTIC, una plataforma hardware-software, que permite realizar diversas prácticas de física e ingeniería relacionadas con la cinemática y dinámica de los cuerpos. Esta propuesta pretende desarrollar habilidades de aprendizaje, con la ayuda de las propias herramientas tecnológicas del estudiante, (Smartphone, PC o Tablet). Para el desarrollo de software, se empleó como base metodológica “SCRUM”, sin embargo, esta metodología se integró a un modelo en V, teniendo en cuenta que esta técnica de desarrollo es eficiente para la materialización de productos tecnológicos que requieren de la implementación de subsistemas embebidos de hardware y software, ya que permite precisar con mayor nivel de detalle las herramientas a utilizar en cada una de las fases de desarrollo del producto. Para la validación y verificación del software y hardware construido.  Se empleó como referente el estándar IEEE 1012-2016. Finalmente, se debe mencionar que los resultados obtenidos mediante el uso de FisicaTIC, permiten inferir que los estudiantes desarrollan habilidades cognoscitivas durante su interacción con el sistema construido, favoreciendo el abordaje y la comprensión de conceptos relacionados con la cinemática, las fuerzas gravitatorias y el movimiento armónico simple.

This paper aims, use free software to study the oscillatory motion with actual data obtained by a video analyzer program called Tracker version 4.87 and a scientific calculator Casio 300 with their respective sensors, and later compare the results between the two methods. Experimental data obtained from the simple harmonic motion of a pendulum and damped harmonic motion of a spring mass system suspended vertically. The technique is to process the experimental data obtained by a sensor and simulate through free software specifically "Tracker". In this experiment we observed the versatility in using the software mentioned because it can serve as innovative and accessible teaching tool and easy access to the teaching of physics. The findings obtained in this investigation were found to be satisfactory, because the comparison of the results with the software used, are approximately equal to the values obtained by the sensors and the scientific calculator 300 Casio., El presente trabajo tiene como propósito, utilizar software libre para estudiar el movimiento oscilatorio con datos reales obtenidos mediante un programa analizador de video llamado Tracker versión 4.87 y una calculadora científica Casio 300 con sus respectivos sensores, para posteriormente comparar los resultados entre los dos métodos. Se adquirieron datos experimentales del movimiento armónico simple obtenidos de un péndulo y del movimiento armónico amortiguado de un sistema masa resorte suspendido en forma vertical. La técnica consiste en procesar los datos experimentales obtenidos por un sensor y simularlo mediante el software libre específicamente “Tracker”. En esta experiencia se pudo observar la versatilidad en la utilización del software mencionado, ya que puede servir como herramienta didáctica innovadora y de fácil acceso para la enseñanza de la física. Los hallazgos obtenidos en esta investigación resultaron ser satisfactorios, debido a que la comparación de los resultados con el software utilizado, son aproximadamente iguales a los valores obtenidos por los sensores y calculadora científica Casio 300.

En este Screencast se obtienen las ecuaciones de la superposición de dos Movimientos Armónicos Simples (MAS) de la misma frecuencia en la misma dirección.

En este Screencast se analiza la Superposición de dos Movimientos Armónicos Simples (MAS) en direcciones perpendiculares. Se obtiene la ecuación de la superposición para el caso más sencillo donde las frecuencias de los dos movimientos son iguales. Para el caso de frecuencias diferentes, la superposición se analiza gráficamente.

Se dispone de un muelle, del cual cuelga una masa. A partir de la elongación del muelle, como función de la masa se puede calcular la constante elástica del muelle. A continuación se puede hacer oscilar la masa, observándose un movimiento amortiguado débil. A partir del valor de la amplitud como función del tiempo, se puede calcular la constante de amortiguamiento del sistema.

El laboratorio virtual permite permite obtener la representación gráfica de las llamadas figuras o curvas de Lissajous en el espacio, curvas correspondientes a la superposición de movimientos armónicos simples en direcciones perpendiculares. Se parametrizan mediante x(t) = a1*cos(b1*t-c1); y(t) = a2*cos(b2*t-c2); z(t) = a3*cos(b3*t-c3)

Resumen del "Tema 5. Movimiento oscilatorio" de la asignatura Fundamentos Físicos de la Ingeniería II del Grado en Ingeniería en Sonido e Imagen que se imparte en la Escuela Politécnica Superior.

El applet simula el movimiento de un muelle, sobre el que se coloca una pesa. De esta forma, se puede determinar la constante elástica del muelle de dos formas diferentes, aplicando la ley de Hooke, y mediante el cálculo del período del movimiento armónico simple de la pesa en el muelle.

El objetivo de esta experiencia es la determinación de la aceleración de la gravedad a partir del periodo de un péndulo simple. Para ello se mide el tiempo que tarda el péndulo simple en realizar un número de oscilaciones. El valor del periodo se calcula a partir del valor medio de las medidas de los tiempos para longitudes distintas de un hilo del que cuelga una masa. Con estas medidas se estudia la relación entre el periodo del péndulo y la longitud del hilo.

El objetivo de esta práctica es la determinación de la constante elástica de un resorte o muelle helicoidal mediante el procedimiento dinámico, es decir, a partir de la medida del periodo de las oscilaciones que ejecuta una masa colgada de dicho resorte. Por acción del peso de una masa colgada del resorte se estira y mediante la aplicación de una fuerza adicional se separa la masa de su posición de equilibrio y se produce un nuevo alargamiento. Si a continuación se suelta la masa, aparece una fuerza recuperadora elástica que hace que la masa empiece a oscilar con movimiento armónico simple, siendo el periodo T de las oscilaciones función de la masa colgada m y de la constante elástica del resorte k y su valor se puede calcular mediante la ecuación que relaciona el periodo T con m y k.

Several experiments and demonstrations using computer-based data acquisition systems have been developed in our physics laboratory. These computer applications enable students to collect, display and analyse data in real-time. They also enhance the learning process by helping students visualize and understand the relationship between the theory and the observed behaviour in an easy and intuitive way. In this paper, we describe the real-time laboratory experiment of Simple Harmonic Motion that we have developed which employs computer-based pedagogical tools. In particular, we demonstrate how computers can actively interface with experiments, rather than simply play a passive role in data acquisition and analysis. We also discuss the interaction between students and the instructor., Varios experimentos y demostraciones usando sistemas computarizados de adquisición de datos se han desarrollado en nuestro laboratorio de Física. Estas aplicaciones de computadora permiten a los estudiantes coleccionar, mostrar y analizar datos en tiempo real. También permiten el proceso de enseñanza ayudando a los estudiantes a visualizar y entender la relación entre la teoría y el comportamiento observado de una manera fácil e intuitiva. En este artículo, describimos el experimento de laboratorio en tiempo real que hemos desarrollado, del Movimiento Armónico Simple, el cual emplea herramientas pedagógicas asistidas por computadora. En particular, demostramos cómo las computadoras pueden servir como una interface con los experimentos, en vez de simplemente jugar un papel pasivo en la adquisición de datos y su análisis. También discutimos la interacción entre los estudiantes y el instructor.

Descripción de un pénduo físico y su estudio dinámico.

Enunciados de los problemas del Tema 8: "Movimeinto oscilatorio" que se imparte en la asignatura "Fundamentos Físicos de la Ingeniería" de primer curso de la titulación de Ingeniero Técnico de Telecomunicación, especialidad Sonido e Imagen, de la Universidad de Alicante.

Resolución de un ejercicio práctico del movimiento armónico simple (M.A.S.) para mostrar los parámetros que intervienen en la ecuación de la elongación de un M.A.S.

Estudio del periodo de un péndulo físico

Explicación de la ley de Hooke en función de la constante de recuperación del muelle K, fuerza F y desplazamiento x.

Periodo y frecuencia de un péndulo simple en función de la longitud de la cuerda

Estudiar como varía la energía cinética y la potencial de un objeto describiendo un movimiento armónico simple (MAS) en función del tiempo.

Periodo y frecuencia en un movimiento armónico simple (MAS) en función de la masa

Descripcción de un péndulo de torsión y su estudio dinámico.

Descripcción de un péndulo simple y su estudio dinámico.

Resolución de un ejercicio práctico del movimiento armónico simple (M.A.S.) para mostrar cómo se calcula la ecuación de la velocidad y aceleración de un M.A.S. a partir de la elongacion.

Este applet permite que el usuario seleccione los parámetros característicos de un sistema oscilante (masa, constante elástica, coeficiente de amortiguamiento) y su estado inicial, y que añada opcionalmente una fuerza sinusoidal externa. Se muestran tanto la expresión matemática del movimiento resultante, como una representación gráfica del mismo. Dado que los valores se establecen arrastrando deslizaderas (y no como cuadros de texto), el usuario puede observar de forma interactiva cómo cambia la respuesta del sistema al modificar cualquiera de las variables.

Estudio del periodo de un péndulo simple