ESPONJA DE MENGER CON IMPRESORA 3D

ALUMNADO PARTICIPANTE: Alumnado de 3º B (Cecilia Pérez González, Iván Piedra García, Carla Suárez Bobes, Sofía Suárez Cernuda y Zaira Templado Iglesias)

OBJETIVOS: Construir la esponja de Menger de nivel 3 conocida por ser un fractal cuya área se hace infinita mientras que su volumen tiende a cero.

MATERIALES: Programas informáticos para hacer el diseño del fractal, filamentos para la impresora 3D, limas y pegamento.

BREVE DESCRIPCIÓN/PROCEDIMIENTO: Se diseñó la esponja en un programa informático para cada uno de los niveles 0, 1 y 2. Para el nivel 0, imprimimos veintisiete cubos y los pegamos formando un cubo mayor de manera que los siete cubos centrales se pudiesen desprender y así mostrar cómo se genera la esponja de nivel 1.  La esponja de nivel 3 la construimos imprimiendo veinte esponjas de nivel 2 y pegándolas de forma conveniente.

CONCLUSIONES: La impresora 3D permite fabricar estructuras complejas como son los fractales. Así podemos manipular estos objetos que resultan de aplicar una serie de iteraciones a procesos geométricos y observar sus curiosas características entre las que se encuentran la “autosimilitud” tan presente en muchos de los elementos que se encuentran en la naturaleza.

FENÓMENOS FÍSICOS Y QUÍMICOS

ALUMNADO PARTICIPANTE: Jéssica Gayol Larriety e Iria Martínez Castro (ambas de 1ºC)

OBJETIVOS: Mostrar los efectos de cambios de presión y la combustión de oxígeno.

MATERIALES:

·         Cuenco para colocar el líquido

·         Vela

·         Botella o recipiente para cubrir la vela

BREVE DESCRIPCIÓN/PROCEDIMIENTO: Sobre un cuenco con líquido y una vela encendida en el centro colocamos una botella, por el cambio de presión el líquido sube por la botella y transcurrido un tiempo, cuando se consume el oxígeno la vela se apaga.

CONCLUSIONES: Con un experimento sencillo observamos un fenómeno físico y otro químico.

EL REY DE LOS TEOREMAS

ALUMNADO PARTICIPANTE: 6 alumnos de 2ESO C y dos de 1ºESO A y uno de 1º ESO C

OBJETIVOS: Demostrar el teorema de Pitágoras visualmente de dos formas diferentes.

MATERIALES: Por un lado disponemos de un montaje compuesto por tres recipientes en forma de prisma de base cuadrada hechos con metacrilato y pegados alrededor de un triángulo rectángulo, todo ello adherido a una plataforma de madera que gira sobre un eje. Por otro lado tenemos un puzle formado por cinco piezas de plástico.

BREVE DESCRIPCIÓN/PROCEDIMIENTO: La primera de las demostraciones del teorema consiste en hacer ver a los visitantes como la cantidad de líquido que cabe en un recipiente cuya base es un cuadrado de lado la hipotenusa de un triángulo rectángulo es la misma que la que cabe en dos recipientes con la misma forma y misma altura pero de base sendos catetos del mismo triángulo rectángulo.

La segunda de las demostraciones consiste en colocar las cinco piezas del puzle (tres triángulos rectángulos iguales y un cuadrado), primero formando un cuadrado de lado la hipotenusa del triángulo y luego dos cuadrados cuyos lados: uno de lado uno de los catetos y el otro de lado el otro de los catetos.

CONCLUSIONES: El objetivo de la práctica es simplemente visualizar el teorema de Pitágoras.

ORIGAMI 3D

ALUMNADO PARTICIPANTE: Susana Méndez Alario y Lucía Moráis García (ambas de 1ºC ESO)

OBJETIVO: Relacionar papiroflexia y geometría.

MATERIALES:

·         Papeles de colores para realizar las distintas piezas que forman un hiperboloide parabólico.

BREVE DESCRIPCIÓN/PROCEDIMIENTO: Se muestra el hiperboloide realizado mediante la técnica japonesa de plegado de papel.

CONCLUSIONES: Mediante papiroflexia se pueden crear diferentes figuras geométricas.

FIBONACCI EN LA NATURALEZA

ALUMNADO PARTICIPANTE: Natanael Gabarre Iglesias y Ángela Velasco Acevedo  (3ºB), José Antonio Gonçalves García y Carolina Moráis García (3ºC)

OBJETIVOS: Reconocer la sucesión de Fibonacci y sus manifestaciones en la naturaleza.

MATERIALES:

·         Piñas

·         Plantas

·         Caracolas

·         “Puzzle” de madera con la espiral logarítmica

BREVE DESCRIPCIÓN/PROCEDIMIENTO: Se explica la sucesión recurrente de Fibonacci (su formación e historia) así como las múltiples formas en que aparece en la naturaleza 

CONCLUSIONES: En la naturaleza se presentan patrones matemáticos que después de esta experiencia no nos pasarán desapercibidos. 

MOSAICOS

ALUMNADO PARTICIPANTE:

Samuel Antón Fernández, Cristina González Orbea, Raúl Murias García y Lucía Soto Sullo ( todos de 3ºC)

OBJETIVOS:

Comprender la formación de mosaicos como recubrimientos del plano y visualizar distintos movimientos en el plano

MATERIALES:

·         Piezas realizadas con la impresora 3D

·         Otras piezas con cartulina

BREVE DESCRIPCIÓN/PROCEDIMIENTO:

Con ayuda de un programa para la impresora 3D diseñaron las piezas de los mosaicos formados por un solo polígono regular para luego continuar con otros más complicados

CONCLUSIONES:

Los mosaicos formados por un único polígono regular solo se pueden realizar con triángulos equiláteros, cuadrados o hexágonos regulares, a partir de ahí, con distintas transformaciones geométricas se consiguen otras composiciones.

EL CAMINO DE MR. ROBOT

ALUMNADO PARTICIPANTE: Cristian Álvarez López, Diego Braña Alves y Alberto Méndez García todos de 1ºB ESO

OBJETIVOS: Realizar distintas operaciones de cálculo mental (de forma que si se realizan correctamente el robot sigue la ruta adecuada)

MATERIALES:

·     Robot de juguete que se dirige mediante una aplicación en el móvil del alumno Alberto Méndez

·         Piezas de madera para crear un circuito.

·         Folios con operaciones de distinta dificultad (en función del interlocutor)

BREVE DESCRIPCIÓN/PROCEDIMIENTO: Se proponen una serie de cálculos mentales para que el robot siga el circuito construido

CONCLUSIONES: Simplemente se pretende practicar el cálculo de una manera distinta.

THEREMIN

ALUMNADO: ALEJANDRO DÍEZ Y SARAY (4º ESO)

OBJETIVO: CONSTRUIR UN INSTRUMENTO MUSICAL CON UN SENSOR DE PROXIMIDAD.

MATERIALES: MADERA, PLACA DE ARDUINO, NOTEBOOK, ALTAVOCES, SENSOR DE PRESENCIA Y CABLES.

PROCEDIMIENTO: Conectamos el sensor de proximidad a la placa de arduino y ésta al notebook. Ejecutamos un programa en scratch que transforma la distancias que detecta el sensor en notas musicales. Usamos la madera para construir nuestro instrumento musical y señalar a que distancia se encuentra cada nota musical.

CONCLUSIONES: El theremin es un instrumento musical inventado en 1919 por el ruso Lev Termen (1896-1993). Fue uno de los primeros instrumentos musicales electrónicos y, además de su sonido, lo más curioso es que el ejecutante no tiene ningún contacto físico con él.

CÁLCULO MENTAL

Alumnado participante: Nuria Pérez y Rodrigo Tudanca (1º BACH A), Lucía López y Ángela Pertierra (1º BACH B)

OBJETIVO: REALIZAR UN ESTUDIO SOBRE LAS HABILIDADES DE CÁLCULO MENTAL AL ALUMNADO DE NUESTRO INSTITUTO Y A LOS VISITANTES DE LA FERIA.

MATERIALES: ORDENADOR, PORTÁTIL, PANTALLA DE TUBO, CARCASAS DE VÍDEO, BOTONES DE ARCADE, PLACA DE ARDUINO, TECLADO, CABLES Y PAPEL.

DESCRIPCIÓN: Realizamos dos tipos de estudio para determinar el nivel de cálculo mental.

·        En un primer trabajo elaborado a partir de encuestas realizadas en todas las aulas de nuestro instituto se diseñó un juego con 10 niveles de dificultad que consistía en contar los perros que entraban y salían de una caseta para determinar al final de cada nivel el número de perros que quedaban finalmente dentro de la caseta. Los resultados de la prueba los podéis ver expuestos en la feria.

Este es un vídeo de la primera parte del proyecto: 

En el siguiente vídeo podéis ver un nivel de la prueba que realizamos:

Ahora os dejamos con unos vídeos de las pruebas realizadas en las aulas:

·        El segundo trabajo consiste en la elaboración de otro juego en el que el jugador debe decidir si una operación básica de suma/resta/multiplicación/división es correcta o no y se desarrollará los días de exposición en la feria. La puntuación final de cada participante se guardará en un fichero de datos junto con su edad y sexo para su posterior análisis y estudio estadístico.

A continuación unos vídeos donde Rodrigo Tudanca realizaba las pruebas del diseño del videojuego:

     

     

                     Ahora os dejamos con un vídeo del montaje de la consola:                                                            

EL VOLUMEN DE LOS CUERPOS DE REVOLUCIÓN

ALUMNADO PARTICIPANTE: Alumnado de 3º B (Cecilia Pérez González, Iván Piedra García, Carla Suárez Bobes, Sofía Suárez Cernuda y Zaira Templado Iglesias)

OBJETIVOS: Repetir el experimento de Arquímedes (siglo III a.C.) que dio lugar a uno de sus descubrimientos más importantes: "El volumen de una esfera y el del cilindro cinscunscrito a ella, están en la relación de 2:3".

MATERIALES: Programas informáticos para hacer el diseño de los cuerpos de revolución, filamentos para la impresora 3D y una jarra de agua.

Fabricamos en la impresora 3D: un cilindro, tres conos y una semiesfera, todos ellos de radio y altura 6 cm y huecos. Con estos objetos comprobamos tres relaciones entre sus volúmenes:

• Volumen del cilindro = Volumen de la semiesfera + Volumen del cono
• Volumen de la semiesfera = 2 · Volumen del cono
• Volumen del cilindro = 3 · Volumen del cono

CONCLUSIONES: La impresora 3D nos permitió fabricar los tres cuerpos de revolución con las medidas exactas que necesitábamos y así comprobar que las fórmulas que vienen en los libros, efectivamente funcionan. 

FUNCIONA EL ECO-COOLER?

ALUMNADO PARTICIPANTE: Saray y Eva (1º ESO A)

MATERIALES: 4 cajas de poliespan, 15 botellas de plástico, un panel de PVC, dos sensores de temperatura y un secador de pelo.

DESCRIPCIÓN: El ECO-COOLER es un invento que permite de manera natural construir un aire acondicionado usando el mismo principio que de manera natural usaríamos para calentar las manos con el aire de nuestros pulmones o para enfriar la sopa: abrir o cerrar la boca para concentrar el flujo de aire o dispersarlo según el efecto que deseemos lograr.

PROCEDIMIENTO: Primero cortamos las quince botellas como en el dibujo. Luego agujereamos el panel para colocar las botelas en él. Perforamos los tapones con varios agujeros cada uno y cerramos las botellas.  Colocamos las cuatros cajas de poliespán unidas dos a dos a ambos lados del panel con las botellas. En el interior de cada caja colocamos el sensor térmico y la pantalla la ubicamos en un lugar visible. Por el extremo abierto de nuestra maqueta empezamos a producir aire caliente y observamos la variación de temperatura que se porduce entre ambas mediciones. 

CONCLUSIONES: Como hemos apreciado en nuestro vídeo el eco-cooler es efectivo, especialmente si el aire cálido incide directamente sobre las botellas, cosa que en la realidad es poco probable que ocurra. El eco-cooler funciona básicamente debido a tres principios: El efecto Joule-Thomson, el efecto Venturi y el efecto de convección atmosférica.
(Fuentes: yo y mis circunstancias y el cedazo)

ESCALERA INFINITA

ALUMNADO PARTICIPANTE: SEBASTIÁN E ÍÑIGO (1º ESO B)

OBJETIVO: SIMULAR UN MODELO TEÓRICO DE ESCALERA INFINITA.

MATERIALES: LISTONES DE MADERA DE 40 CM, CINTA MÉTRICA, REGLA Y LÁPIZ.

PROCEDIMIENTO: Cortamos varios listones de madera de 40 cm de longitud. Marcamos en cada listón la distancia a la que se debe colocar con respecto al siguiente y numeramos cada pieza para saber dónde ubicarla. Vamos colocando cada pieza una encima de la otra y sobresaliendo según cada marca que fuimos haciendo.

CONCLUSIONES: Al ir añadiendo más listones como se indica, podemos hacer que la escalera resultante sobresalga todo lo que queramos sin derrumbarse. Una escalera de n listones, cada uno de longitud 40, sobresale una distancia de:

1 + 1/2 + 1/4 + 1/6 + 1/8 + 1/10 + ... + 1/2n. 

Como esta serie (la serie armónica) es divergente, se concluye que el último listón puede colocarse tan lejos como se quiera de la base de sustentación.

CÓDIGO QR CON CUBOS DE RUBIK

ALUMNADO PARTICIPANTE: 1º ESO A BILINGÜE (PRESENTAN EL PROYECTO BORJA Y PELAYO)

OBJETIVO: CONSTRUIR UN CUADRADO USANDO 81 CUBOS DE RUBIK ORIENTANDO DE FORMA QUE EL DIBUJO RESULTANTE SEA EL CÓDIGO QR DE LA PÁGINA WEB DEL INSTITUTO.

MATERIALES: 81 CUBOS DE RUBIK 3X3.

PROCEDIMIENTO: Orientamos las piezas de cada cubo repartiendo el trabajo entre los 14 integrantes de la clase. Una vez generado el código QR en una aplicación web, repartimos lotes de 6 cubos y folios indicando la combinación que debe llevar cada cubo usando solo piezas blancas y azules. Al final componemos el cuadrado y escaneamos con un móvil la figura resultante para comprobar que efectivamente funciona.

CONCLUSIONES: Comprobamos que efectivamente se puede realizar ya que lo único que se necesita es que haya un contraste entre los cuadrados blancos y negros de cualquier código QR, y eso lo conseguimos mediante los colores blanco y azul de los cubos de Rubik usados. 

DOBLANDO PAPEL XXL

ALUMNADO PARTICIPANTE: 1º ESO B BILINGÜE (PRESENTAN EL PROYECTO LAURA Y TANIA)

OBJETIVO: DOBLAR UN PAPEL EL NÚMERO MÁXIMO DE VECES POSIBLES.

MATERIALES: ROLLOS DE PAPEL DE COCINA INDUSTRIAL DE 250 M.

PROCEDIMIENTO: Aprovechamos las líneas de las baldosas de la acera del instituto para tirar una línea con nuestro rollo de papel. Luego, con mucho cuidado y la colaboración de todo el grupo, vamos doblando el papel hasta llegar al número máximo de dobleces posibles.

CONCLUSIONES: Si con un folio de papel está demostrado que no conseguimos superar la séptima doblez, con este método hemos conseguido romper esa barrera y doblarlo hasta un total de diez veces, eso sí, lejos del récord mundial aún (14 dobleces).

LÁMPARA DE LAVA

ALUMNADO PARTICIPANTE: NEL Y ÓSCAR FDEZ. (1º ESO A)

OBJETIVO: FABRICAR UNA LÁMPARA DE LAVA CON BICARBONATO

MATERIALES: AGUA, ACEITE, COLORANTE AZUL, PASTILLA DE BICARBONATO

PROCEDIMIENTO: Rellenamos un recipiente con agua y aceite. Echamos a continuación unas gotas de colorante azul. Bajamos al fondo del recipiente las burbujas de aire que se formaron entre la capa de agua y de aceite. Por último añadimos la pastilla de bicarbonato y observamos el efecto que produce.

RESULTADO: El resultado de este experimento lo podéis apreciar en el siguiente vídeo.

También os ofrecemos la versión en inglés con subtítulos en castellano:

POWER ZAP

ALUMNADO PARTICIPANTE: NEL Y ÓSCAR FDEZ. (1º ESO A)

OBJETIVO: FABRICAR UNA LINTERNA QUE SE ENCHUFE A UNA ENTRADA USB

MATERIALES: LED, CABLES, RESISTENCIA 100 Ω, CABLE USB, TOMA USB (PILA OPCIONAL)

PROCEDIMIENTO: Soldamos un cable a la cabeza del terminal USB. En el otro polo del terminal soldamos la resistencia y otro cable que va a cerrar el circuito con la toma de USB.

PODÉIS VER TAMBIÉN LA EDICIÓN EN INGLÉS CON SUBTÍTULOS EN CASTELLANO:

MIDIENDO π

ALUMNADO PARTICIPANTE: SAÚL Y XIMENA (1º ESO B)

OBJETIVO: OBTENER UNA ESTIMACIÓN DEL NÚMERO π  CONTENIDO EN LA LONGITUD DE UNA CIRCUNFERENCIA.

MATERIALES: CÍRCULO DE MADERA DE 25 CM DE RADIO Y UNA CANALETA DE PLÁSTICO DE 3,5 M.

PROCEDIMIENTO: Marcamos un radio de nuestro círculo de madera y lo hacemos coincidir sobre una marca en la canaleta. Deslizamos el círculo por la canaleta hasta que haya completado dos vueltas (lo sabremos cuando el radio señalado quede de nuevo en vertical por segunda vez). Medimos la distancia recorrida y obtenemos de esta forma una aproximación del número π, que será más precisa cuanto más perfectas sean las medidas del círculo empleado.

CONCLUSIONES: Como la teoría nos dice que la longitud de cualquier circunferencia es L = 2·π·r,  siendo r el radio de la circunferencia, si nuestro círculo de madera mide 25 cm de radio, la longitud de la circunferencia usada será de 50·π cm. Si damos dos vueltas completas habremos recorrido 100·π centímetros, o lo que es lo mismo, π metros.

VÍDEO EXPLICATIVO: