En aquesta pàgina s’enllacen experiments i treballs pràctics que es poden realitzar amb l’ajut de dispositius mòbils (Excidimo), entre els quals hi són els telèfons intel·ligents, les tauletes tàctils i la parafernàlia d’enginys que se’ls hi poden connectar.
Si alternativament voleu un compendi de 66 propostes, que inclou la majoria de les llistades a sota, podeu baixar-vos el document Experimentación en física con dispositivos móviles 2, o cómo usar los teléfonos i las tabletas inteligentes en el laboratorio escolar. En el document també es descriuen els possibles sensors que guarden al seu interior els telèfons mòbils i tauletes, amb una petita explicació del seu funcionament. A més es relacionen alguns sensors externs als dispositius mòbils, però que se’ls hi poden connectar a través de l’entrada d’auriculars o del port USB.
Estudi del so amb micròfon i altaveus
Els telèfons i tauletes poden tenir diferent tipus de sensors integrats, però tots ells disposen d’un micròfon i d’uns altaveus i també d’una entrada/sortida d’àudio a la que es pot connectar un micròfon o uns altaveus externs, amb l’entrada de so mono i la sortida estèreo. Això converteix aquests aparells en unes eines estupendes per estudiar diferents propietats del so.
El sonòmetre. On s’utilitza una aplicació per a fer servir el mòbil com a un sonòmetre.
Nivells d’audició dels joves davant els vells On es fa ús del mòbil com a sonòmetre per a estudiar els nivells d’audició.
Interferències sonores Amb una aplicació que pot produir freqüències diferents en cada canal d’àudio i dos altaveus es comprova la formació de punts d’interferència constructiva o destructiva en funció de la distància als altaveus.
Mesurar la velocitat del so és un clàssic en els laboratoris escolars. A la pàgina Mesura de la velocitat del so. Top 10 es mostra com mesurar la velocitat del so a l’aire de diferents formes, moltes d’elles fent ús dels telèfons i tauletes. En una entrada anterior, Mesura de la velocitat del so, ja parlava d’alguns d’aquests experiments, i en concret de la velocitat del so en varetes metàl·liques.
Diapasó ressonant. Entrada del bloc de Tavi Casellas on es mesura la freqüència de vibració d’un diapasó amb caixa de ressonància i, posteriorment se li fa vibrar per ressonància amb l’ajut d’un telèfon mòbil.
Observando efecto Doppler con Smartphone. Martín Monteiro mostra l’efecte Doppler amb un telèfon en moviment que produeix un to determinat i un altre que mesura la seva freqüència.
Estudi de la mecànica amb un micròfon
El sensor de so i el coeficient de restitució en el xoc. On s’estudia el bot d’una canica al terra.
Experiments de mecànica amb l’ajut del sensor de so dels telèfons mòbils i tauletes. En aquest article de la revista Recursos de Física he proposat realitzar diferents experiments en el camp de la mecànica aprofitant que els objectes fan soroll en xocar i la tecnologia mòbil pot emetre sons i també gravar-los. En concret: Càlcul de g estudiant la caiguda lliure, Càlcul del coeficient de restitució d’una bola en rebotar a terra i Mesura de la velocitat d’un objecte utilitzant l’efecte Doppler.
Mesura de la freqüència de vibració mitjançant el so que produeix
L’acceleròmetre
L’acceleròmetre i la caiguda lliure. On s’explica el funcionament del sensor que medeix les acceleracions (acceleròmetre) i es desenvolupen dues experiències relacionades amb el moviment del telèfon en moviment vertical lliure.
El moviment de l’ascensor. Es tracta d’estudiar el moviment d’un ascensor que puja o que baixa, especialment en els moments d’arrencada i frenada, mitjançant la presa de dades per l’acceleròmetre del telèfon mòbil.
L’acceleròmetre del mòbil. Una alternativa al sensor de distància?. En aquest article de Victor López es compara la recollida de dades i/o el càlcul de la posició, la velocitat i l’acceleració en funció del temps d’un cotxet de joguina que es desplaça al llarg d’un carril i descriu un MRUA. Per fer-ho, utilitza dos sistemes: el sensor de distància convencional que s’utilitza en molts instituts i l’acceleròmetre que tenen els mòbils d’última generació.
Visualització del moviment harmònic simple aplicant les noves tecnologies. En aquest article de 2017 d’Ernest Arnau Marco en la revista Ciències es descriuen diversos mètodes per estudiar el moviment harmònic simple (M.H.S) d’una molla i el corresponent a un punt en el moviment circular utilitzant el mòbil i l’ordinador.
El fregament per lliscament. En el doble experiment que es mostra en aquesta entrada es troba el valor del coeficient de fregament estàtic i dinàmic entre un objecte i el pla inclinat pel qual llisca.
Energia potencial i cinètica en un pèndol. Si s’utilitza un telèfon com a massa d’un pèndol es pot mesurar l’acceleració tangencial i normal que pateix i a partir d’aquests valors estudiar la relació entre la seva energia potencial i la cinètica en el punt més alt i més baix de la seva trajectòria.
Mesura de la freqüència d’una vareta gracies a la vibració mecànica que produeix i mesura de la massa d’un objecte fixat a l’extrem de la vareta.
El giroscopi
El giroscopi i el moviment circular. S’explica el funcionament del sensor giroscopi dels telèfon mòbils i s’apunten algunes experiències a realitzar sobre el moviment circular.
Mecánica del rígido con smartphone. Rotaciones estables e inestabilidad del eje intermedio. En aquest article Martín Monteiro posa a prova el Teorema de l’eix intermedi llançant a l’aire un telèfon mòbil.
Análisis experimental de un péndulo físico con punto de suspensión variable. Un altre article de Martín Monteiro i col. en el que estudien el moviment pendular d’una barra a la que s’enganxa un telèfon mòbil.
El sensor magnètic
El sensor magnètic i el camp magnètic de la Terra. On es mesura el camp magnètic terrestre.
L’experiment d’Oesrted. On es replica el famós experiment que unifica l’electricitat i el magnetisme.
El sensor magnètic i el camp magnètic d’un imant. On s’estudia la variació de la intensitat del camp magnètic d’un imant permanent de ferrita al llarg del seu eix en funció de la distància a l’imant.
Determinació experimental de la permeabilitat magnètica, amb telèfon. Es mesura el camp magnètic generar per una bobina al seu centre i amb aquest valor es determina la permeabilitat magnètica de l’aire.
El sensor de llum
Mesurant amb el sensor de llum és una entrada en la que es fa ús del mòbil com a fotòmetre per a realitzar tres experiments: mesura de la llum de la que es disposa a les diferents dependències del centre, estudi de la variació del flux de llum amb la distància al focus, la illuminació pel Sol en la terra i les diferències de la llum emesa per diversos tipus de làmpades.
Experimentos utilizando una pantalla de monitor como fuente de luz polarizada (I). Ley de Malus con Smartphone. Martín Monteiro ens proposa l’obtenció de la llei de Malus amb un telèfon mòbil usant el sensor de llum amb un filtre polaritzador i el giroscopi alhora. Com a font de llum polaritzada utilitza una pantalla d’ordinador.
La càmera fotogràfica
El color dels objectes. Com estudiar el color dels objectes a través de l’ull de la càmera del mòbil.
Estudi de moviments en vídeo. Gravació de moviments i anàlisi posterior dels vídeos en la mateixa tauleta. Les dades obtingudes es poden graficar i tractar per obtenir les equacions dels moviments estudiats.
Smarphones en el laboratorio, ¿es muy azul el azul?. És un experiment que utilitza el mòbil com a colorímetre per mesurar la concentració d’una solució de sulfat de coure II. Ha estat escrit pels professors europeus Marc Montangero, Daniel Bengtsson, Márta Gajdosné Szabó, Miroslaw Los i Lilla Jónás, i l’ha traduït al castellà José Luis Cebollada.
Experimentos utilizando una pantalla de monitor como fuente de luz polarizada (II). Demostrando Fotoelastografía. Una proposta de Martín Monteiro que usa la càmera del mòbil en la que fica un filtre polaritzador per visualitzar les tensions internes de diversos materials plàstics transparents. Com a font de llum polaritzada utilitza una pantalla d’ordinador.
El sensor de pressió
Tensión superficial en un globo de goma analizada mediante smartphone. Si teniu sensor de pressió en el vostre telèfon mòbil podeu fer l’experiment que ens mostra Martín Monteiro per a mesurar la pressió en l’interior d’un globus i relacionar-la amb la seva tensió superficial (també del radi).
La pressió a l’interior d’un globus. Estudi de la relació no lineal entre la pressió i el radi d’un globus de goma inflat.
Midiendo con smartphones la velocidad de los ascensores de los rascacielos de Manhattan. Un altre experiment de Martín Monteiro en el que mesura la pressió atmosfèrica amb un telèfon mòbil amb sensor de pressió mentre puja i/o baixa en un ascensor i després la relaciona amb l’altura a la que es troba l’ascensor amb el temps.
Variació de la pressió amb l’altura en un ascensor. És una variant de l’experiment de Monteiro en la que es mesura la velocitat d’un ascensor gràcies al baròmetre que incorporen alguns telèfons mòbils.
Segona Llei de gay-Lussac. Pressió-temperatura amb termòmetre digital i telèfon amb baròmetre en un pot de vidre. Aquest experiment per a comprovar la relació entre la pressió i la temperatura d’un gas tancat en un recipient hermètic forma part una entrada més extensa que fa un repàs de diferents maneres d’estudiar les lleis dels gasos en un laboratori de secundària.
Mesurar la massa d’un objecte per la pressió que realitza sobre una bossa de plàstic.
Estudi de les oscil·lacions esmorteïdes amb un telèfon submergit en aigua en El smartphone como barómetro en
experimentos de Física, de Isabel Salinas i altres de la Universitat Politècnica de València.
El cronòmetre i el GPS
Moviments a l’aire lliure. 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.
Sensors externs al mòbil
Estudi de moviments amb fotocèl•lula. En aquesta entrada es donen les instruccions per a construir una fotocèl·lula i s’expliquen dos experiments que es poden realitzar endollant la fotocèl·lula a l’entrada dels auriculars: La caiguda lliure d’una tanca i l’acceleració d’un cotxet en un pla inclinat.
Diversos sensors
Smartphones… smartphysica. Tavi Casellas proposa l’experimentació amb dispositius mòbils fent un repàs de diverses aplicacions per a l’obtenció de dades i mostra tres exemples d’experiment: Estudi de la gravetat i del moviment vibratori amb l’acceleròmetre, i de la música amb copes.
Fisidabo. Luis Carlos Pardo, professors de la Universitat Politècnica de Catalunya al grau d’Enginyeria Física a l’ETSETB, i altres col·legues seus, proposen tot un seguit d’experiments de cinemàtica, dinàmica, energia i òptica per l’alumnat de 4t d’ESO i 1r i 2n de Batxillerat a realitzar al parc d’atraccions del Tibidabo utilitzant bàsicament telèfons mòbils com a instrumental per a recollir dades.
iStage 2. És un llibre en anglès magnífic. Va ser el tret de sortida per a l’experimentació amb mòbils en l’educació. Està impulsat i editat en 2014 per Science on Stage i proporciona un resum únic d’exemples pràctics de tota Europa sobre com integrar els telèfons intel·ligents en les classes diàries. El document és la segona publicació de la sèrie iStage que tracta de nous mitjans digitals a les classes STEM. Les unitats que integra són:
- Smart Astronomers: From the Classroom to the Sky
- iSky: Smart Measurements of the Heavens
- How Deep is Your Blue? – Coloured Chemistry with Smartphones
- Spectral Sounds
- Noise Pollution
- Going for a Song (Cheap & Cheep)
- Fast and Curious
- Measuring the World around us
- A Smart Accelerometer
- Spot the Physics
- The Earth’s Magnetic Field
Steam a casa. Luis Carlos Pardo i Artur Paz, professors de la Universitat Politècnica de Catalunya, proposen tot un seguit de petites recerques a fer a casa pel jovent en la web del projecte Visions. La majoria del experiments a realitzar han de fer us del telèfon mòbil i les aplicacions corresponents per tal d’obtenir les dades necessàries. Per exemple:
- Cop de puny accelerat
- Mesurem els crits!
- El soroll de la química
- Fricció en moviment
- Moviment harmònic de vidre
- La llum de les estacions
- De rebot, la física
- Un líquid que balla
També tenen un apartat de recursos amb instruccions per a fer anar diverses aplicacions científiques per al mòbil.
Experimentació lliure 