Diseño y evaluación de un laboratorio virtual de vectores en 3D

Abstract

En Física, un gran número de magnitudes son vectores, y su uso requiere operaciones típicas tales como: suma, resta, multiplicación por un escalar, producto escalar, producto vectorial y producto mixto. Se trata de conceptos básicos en todos los cursos de Física General para grados en Ingeniería. Sin embargo, algunos estudiantes carecen de una comprensión profunda de las operaciones vectoriales y sus propiedades.En este trabajo presentamos un laboratorio virtual (desarrollado utilizando la herramienta “Easy Java Simulations”) para el estudio y comprensión de estos conceptos. El usuario puede introducir las componentes de los vectores de entrada y obtiene una representación 3D, que puede escalar y girar para una mejor visualización. Se puede seleccionar cualquiera de las operaciones antes mencionadas, y se muestra el resultado tanto numérica como gráfica-mente. El usuario puede también modificar cualquiera de los vectores repre-sentados. De esta forma, el laboratorio virtual proporciona una visualiza-ción en tiempo real de cómo el cambio afecta al resultado. También se incluye la posibilidad de modificar únicamente el módulo o la orientación.Para comprobar la eficiencia del laboratorio virtual, se han analizado los resultados obtenidos por dos grupos de estudiantes (laboratorio virtual vs. recursos tradicionales). También se ha realizado una encuesta de opinión.Palabras clave: laboratorio virtual, Física, Easy Java, análisis vectorial.