En este artículo estudiamos cuantitativamente las características básicas del efecto Doppler usando un péndulo cuyo bulbo está constituido por dos teléfonos inteligentes (smartphones). Uno de los teléfonos se usa para la medición de la velocidad angular y la emisión de una señal sonora de una frecuencia fija (monocromática) y el otro teléfono se emplea para grabar la señal de audio desde un sistema solidario al emisor. Un micrófono fijo, en el lugar más bajo de la trayectoria del péndulo y conectado a un ordenador o PC, graba la señal sonora desde un sistema de referencia fijo al laboratorio. De este modo podemos comparar las señales de audio, medidas por dos observadores, uno en reposo y el otro en movimiento respecto de la fuente, simultáneamente. Se desarrolla un modelo teórico sencillo que permite explicar los datos observados. El experimento es de muy bajo costo, conceptualmente simple y permite mostrar algunos aspectos de la relatividad de medición en un laboratorio de enseñanza o en el hogar. Study of Doppler effect using smartphonesThis article quantitatively studies the basic characteristics of the Doppler Effect by using a pendulum and two smartphones. The two smartphones act as the bulb of the pendulum. One of them measures the angular velocity and acts as a source for a sound signal of a fixed frequency (monochromatic signal). The second smartphone is used to record the audio signals in the source reference's frame. A microphone, connected to a personal computer, records the sound signal from a system of reference fixed to the laboratory. Thus we can compare audio signals measured by two observers, one at rest and the other one moving with respect to the source, simultaneously. It is possible to develop a simple theoretical model to explain the observed data quantitatively. The experiment is of low cost and conceptually simple. It allows us to explore some basic aspects of the theory of relative measurement in a teaching laboratory for beginners or at home. IntroducciónSeguramente todos hemos escuchado el sonido de la sirena de un vehículo que pasa por la calle, en especial, el cambio del tono de la sirena justamente al momento de pasarnos. Este conspicuo cambio de tono es muy evidente para el observador que está en la vereda, pero no para los pasajeros del vehículo. Si hubiésemos viajado en un coche a la misma velocidad que el
En este trabajo se presentan los resultados de una propuesta educativa orientada a promover el desarrollo de un pensamiento crítico y un mayor interés por las ciencias experimentales. Con este fin desarrollamos propuestas de proyectos educativos susceptibles de ser destinadas a las aulas y laboratorios de las escuelas secundarias y primeros años de la universidad, que resaltan los aspectos metodológicos de las ciencias. Aquí, realizamos una compilación de varios proyectos, que ilustran formas de incorporar las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en diversos experimentos de ciencias, muchos de ellos publicados individualmente anteriormente, y que en conjunto se pueden utilizar para implementar un aula-laboratorio de bajo costo. Con TIC hacemos referencia a la convergencia de computadoras, sistemas audiovisuales, Internet, telefonía, y diversos equipos que se integran con algunos de ellos. Los proyectos intentan integrar áreas como física, matemática, química, informática, arte, etc. y apuntan a que los estudiantes puedan responder a las preguntas: ¿Cómo sabemos esto?, ¿Por qué creemos en aquello? Preguntas que ilustran la naturaleza del pensamiento científico. Nuestra contribución más significativa es haber desarrollado «aulas-laboratorios» de muy bajo costo, usando TIC. Con el advenimiento de programas como «Una Laptop por Niño» que se están implementando en varios países de Latinoamérica, resulta oportuno utilizar este recurso como base para generar laboratorios de bajo costo, que creemos pueden ser una herramienta útil para mejorar el aprendizaje de las ciencias, incentivar vocaciones y contribuir a desarrollar un pensamiento crítico, a la par de desarrollar habilidades con el uso de las TIC que pueden ser de utilidad en diversos ámbitos académicos y laborales.Palabras clave: Laboratorios de bajo costo; Experimentos; Nuevas tecnologías; TIC. Low cost laboratories using ICTThe results of an educational project aimed at promoting the development of critical thinking and promote interest in experimental sciences in High Schools and College students is presented. In this paper, we made a compilation of several activities, which ways of integrating information technology and communication (ICT) in various experiments of science, which together can be used to implement a low cost "classroom-laboratory". With ICT we refer to the convergence of computers, software, audiovisual systems, Internet, telephone, and other equipment that integrates with some of these devices. To this end, several projects were developed, that can be transferred to high schools and colleges settings, with limited financial resources, as is frequent in Latin America. The projects highlight the methodological aspects of science and seek to integrate areas such as physics, mathematics, chemistry, computer science, art, etc. They aim to answer the questions: how do we know this?, why do we believe in that? These questions illustrate the nature of scientific thought. With the advent of programs such as "One Laptop per Child" that...
We present a simple experiment to simulate a binary star system to study the Doppler effect using two smartphones and a PC. The smartphones mounted on a rotating bar are used as monochromatic sound sources. A microphone connected to a PC records these signals in the lab frame of reference. The Doppler effect is readily observed, and the experimental results can quantitatively be compared to the expectation of a theoretical model. This experiment can simulate the Doppler Spectroscopy technique used to measure radial velocities and masses in rotating binary stars and the exploration of exoplanets. The set-up is low-cost and simple to construct and understand. The experiment can be carried out at home or in a regular laboratory setting.
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