Curso Interactivo de Física en Internet con programas en Matlab

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Curso Interactivo de Física en Internet con programas en Matlab

Curso Interactivo de Física en Internet

El aerogenerador Archimedes, instalado en la Escuela de Ingeniería de Eibar, combina un diseño elegante (la espiral de Arquímedes) con alta eficiencia en entornos urbanos

Contenidos básicos. Fundamentos Físicos de la Ingeniería

Descripción del curso Interactivo de Física en Internet

 

Este curso pondrá el énfasis en las distintas formas de energía y sus transformaciones

El Curso Interactivo de Física en Internet comenzó a publicarse en enero de 1998 en su primera versión y en el 2006 en la segunda.

• En la primera versión, se puso el énfasis en las múltiples representaciones de un mismo fenómeno, la visualización de su comportamiento, estableciéndose relaciones cualitativas causa-efecto, mediante los programas interactivos o applets

• En la segunda, se puso el énfasis en los laboratorios virtuales

• En esta tercera versión, se utiliza el programa MATLAB como una calculadora programable avanzada: que representa gráficamente funciones, que ayuda a progresar sin error en cálculos complejos con expresiones algebraicas, que aplica procedimientos numéricos a situaciones que no se puede resolver de forma analítica y para el tratamiento de datos.

La nueva versión utiliza HTML5 para definir la estructura de las páginas web y CSS3 para su presentación. Contiene simulaciones hechas con el estándar HTML5 canvas, programadas en lenguaje Javascript que pretenden ayudar a los estudiantes a comprender los fenómenos físicos que muchas veces los piensan o imaginan de forma diferente a lo que son verdaderamente.

Para seguir este curso, no es imprescindible disponer de MATLAB.

Los programas interactivos proporcionan una imagen visual del comportamiento del sistema físico, cambiando los valores de algunas de las variables mediante los controles. El código MATLAB permite explorar el sistema físico en detalle, añadiendo o modificando algunas líneas de código. Se trata de una combinación única que podría mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física.

Estructura y navegación

Se accede a las páginas mediante menús desplegables situados en la barra superior

Las páginas web están divididas en capítulos, cada capítulo en secciones y cada sección en páginas que contienen aspectos básicos o avanzados de la Física a nivel introductorio

Por ejemplo, Movimiento curvilíneo es una sección de Cinemática, que contiene páginas que describen aspectos básicos como el tiro parabólico pero tambien hay páginas que describen aspectos avanzados como los tiros frontales a canasta en el juego del baloncesto

Los menús laterales han sido hasta ahora la forma de acceder a los distintos capítulos y a las distintas páginas estructuradas en secciones en cada capítulo. De la barra superior cuelgan menús flotantes que nos permiten seleccionar rápidamente una página concreta.

La limitación de la anchura de las páginas a 700 pixels facilita su lectura en los dispositivos móviles y facilita la posibilidad de imprimir las páginas en papel, sin la pérdida de espacio que suponían los márgenes laterales.

Física

• Unidades y medidas
• Cinemática
• Dinámica
• Dinámica celeste
• Sólido rígido
• Oscilaciones
• Movimiento ondulatorio
• Calor. Termodinámica
• Fenómenos de transporte
• Fluidos
• Campo eléctrico
• Campo magnético
• Campos dependientes del tiempo
• Mecánica cuántica
• Problemas resueltos

MATLAB

• Aspectos básicos
• Procedimientos numéricos
• Análisis de los datos
• Operaciones con expresiones matemáticas (Math Symbolic)
• Funciones especiales

Los programas interactivos

En cada página web suele haber un programa interactivo situado en el apartado Actividades.

El programa interactivo consta de una región rectangular donde se muestran los gráficos y animaciones denominada canvas y debajo un panel donde se disponen los controles, tal como se muestra en la figura. En el rectángulo de color negro, se muestran los botones que manejan la animación, que pueden variar de un programa a otro.

El programa interactivo establece el estado inicial por defecto del sistema. Actuando sobre los controles y pulsando el botón titulado Nuevo, establecemos un nuevo estado del sistema, modificando los valores de algunas de las variables que se describen en el apartado Actividades

Al lado del botón Nuevo disponemos del botón ► que pone en marcha la animación, que se puede detener pulsando el botón pausa cuyo símbolo es ||. Este botón es reemplazado por el botón >|, que nos permite correr el programa paso a paso. Se reanuda la animación pulsando de nuevo, el botón ►.

HTML5 y los navegadores

Por motivos de seguridad, los applets de Java tienen cada vez más dificultades para correr en los navegadores actuales. La ventaja de utilizar el estándar HTML5 canvas es que las simulaciones y animaciones se pueden ver en todos los dispositivos incluyendo tablets y smartphones.

Las páginas web están optimizadas para el navagador Chrome

Las especificaciones HTML5 no funcionan del mismo modo en todos los navegadores. Inicialmente este sitio web se optimizará para el navegador Chrome y en lo posible, para el navegador Safari. Posteriormente, se probarán otros navegadores como Mozilla Firefox e Internet Explorer. Finalmente, se intentará que todos los programas interactivos (en particular, los que hacen uso del ratón) funcionen en tablets y smartphones.