Per retornar al cole deportivament us proposo realitzar experiments de cinemàtica clàssics com són l’estudi dels moviments de passeig o carrera, que els estudiants realitzen a peu o amb bicicleta, amb el suport de telèfons mòbils i tauletes utilitzant el rellotge intern del mòbil, la calculadora i el GPS. Aquests experiments es poden realitzar ja en el primer cicle de l’educació secundària obligatòria.

Material i aplicacions a utilitzar

Tota la meva vida com a profe havia tingut problemes al laboratori per a tenir a punt cronòmetres suficients i que funcionessin. Doncs bé, els mòbils venen en el nostre ajut amb l’aplicació estrella per aquest experiment que és el cronòmetre que de sèrie porten tots els telèfons i tauletes. Si no ens agradés el cronòmetre que porta el telèfon, a les botigues d’aplicacions hi ha centenars entre les que escollir. Hem de tenir en compte, però que sigui capaç de prendre mesures de temps successives només amb prémer un botó.

Calculadora. Tots els telèfons incorporen per defecte una calculadora més que suficient per a les tasques necessàries en aquesta experiència: sumar i dividir.

En la segona experiència farem servir una aplicació que registri la posició i el recorregut que es realitzi, com són les utilitzades en activitats esportives, per exemple Orusmaps, Wikiloc, o les anomenades de salut, com és el registre de Google Fit. Jo he triat Oruxmaps, que és una aplicació de codi obert molt completa que permet gravar i seguir recorreguts i compartir-los amb altres esportistes. Fico l’enllaç directe a l’apk ja que en Google Play només hi és la versió de donació (2,99 €). Podeu trobar un manual per Oruxmaps en la seva web.

Pel que fa al material a utilitzar, es necessita una cinta mètrica llarga, de 5 m o més, i opcionalment una bicicleta.

Realització

Per estudiar gràfica i matemàticament el moviment aproximadament uniforme d’una persona caminant s’ha de sortir de l’aula al passadís o, millor, al pati.

Amb l’ajuda de la cinta mètrica i un guix es marquen a terra posicions successives en línia recta separades entre si una distància igual, per exemple de 5 m.

Un estudiant es col·loca en la primera marca i a la veu de preparats, llestos, ja! comença a caminar passant per sobre de les successives posicions marcades.

La mesura dels temps en què passa pels punts marcats la pot realitzar el mateix estudiant que camina, posant en marxa el cronòmetre del mòbil en el moment d’iniciar la marxa i fent clic a la corresponent tecla del telèfon cada vegada que sobrepassa una línia o, si es disposa de més telèfons, la poden realitzar diversos companys que es col·loquen en cadascuna de les marques del camí i fiquin en marxa el cronòmetre alhora a la veu de ja!.

Si només s’utilitza un telèfon s’obtenen unes dades semblants als de la figura del costat, aconseguides amb marques cada 5 m.

Les dades obtingudes les apunten els alumnes en la seva llibreta de laboratori i realitzen els càlculs de les velocitats mitjanes parcials i global amb ajuda de la calculadora física o de la calculadora virtual del seu mòbil. També representen en un gràfic els valors de distància i temps necessari per recórrer-la, amb el temps en abscisses com es mostra a la fotografia de la llibreta de sota.

Els valors de distància i temps es podrien introduir en una aplicació adequada que dibuixés la gràfica i aportés els valors de la línia de tendència, però, si l’experiment es realitza en el primer cicle de l’ESO, és preferible i suficient que els estudiants construeixin la gràfica i visualitzin que la relació entre la distància i el temps és una línia recta, és a dir, és directament proporcional.

Moviments de llarg recorregut

Si els professors d’Educació física treuen els alumnes a anar en bicicleta, o bé com a tasca individual fora de les hores de classe, es pot demanar als nois i noies que portin el seu telèfon i gravin el recorregut amb una aplicació com Oruxmaps.

D’entrada, i tal com es veu a la figura, aquestes aplicacions proporcionen en temps real gràcies al GPS la velocitat a la qual es va, encara que en aquest cas la persona que ha pres la instantània està parada i per això marca 0 km/h.

Abans de començar l’excursió s’ha engegar el GPS del telèfon i prémer el botó de gravar de l’aplicació. En acabar la sortida s’ha d’aturar la gravació.

Un cop realitzat el recorregut es poden veure les estadístiques de la volta, on apareixen les distàncies recorregudes, els temps totals, el temps en moviment, etc., el que permet als estudiants recalcular els valors que dóna la màquina i analitzar el recorregut.

Observacions

El primer experiment amb marques al terra es pot fer en bici i sortiran velocitats més grans, el que permetrà fer comparacions. Al revés, el segon experiment també es pot fer caminant, però en aquest cas l’aplicació no donarà la velocitat instantània bé ja que el GPS normalment presenta un error en la mesura de posició de 10 m. Per distancies grans (un passeig) i/o velocitats grans (bici, cotxe) l’error relatiu es minimitza i la mesura és prou bona, però per mesurar directament una velocitat entre 2 i 4 km/h l’error és molt gran.

Unes situacions que poden aprofitar els nois i noies per estudiar el moviment són les sortides familiars en cotxe. Poden mesurar els temps entre fites de la carretera, calcular la velocitat i comparar-la amb la que proporciona el velocímetre de cotxe. També poden usar l’aplicació Oruxmaps per visualitzar directament la velocitat a la que va el cotxe o per gravar el recorregut sencer o una part.

---