Construcción del laboratorio remoto «Cuerda vibrante» como herramienta de evaluación en Técnicas Experimentales II del grado en Física

01/06/2017
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Este trabajo versa sobre la construcción de un laboratorio virtualy remoto para un ejemplo prototípico del movimiento ondulatorio: la vibración de una cuerda con extremos fijos. Siguiendo un diseño eficiente en coste-beneficio, los usuarios de este laboratorio pueden explorar las relaciones entre la frecuencia fundamental de oscilación de una cuerda y los distintos parámetros que la caracterizan: su densidad, diámetro, tensión y longitud. En esta propuesta detallamos todos los pasos necesarios para obtener un laboratorio virtual y remoto completamente funcional: La construcción física del laboratorio, utilizando conjuntos de LEGO Mindstorms, una tarjeta Arduino, dos motores paso a paso, una fuente de iluminación LED, un sensor de luz y un osciloscopio digital. Diseño de un código en LabVIEW que controla y ejecuta el experimento, permitiendo al usuario seleccionar distintas cuerdas, controlar la tensión y fijar la longitud de las cuerdas. Interfaz gráfica realizada con EjsS (Easy Java/JavascriptSimulations), incluyendo un laboratorio virtual que permita al usuario realizar el experimento antes de conectarse al laboratorio remoto.

Un servidor JIL que conecta el código de LabVIEW con el código del laboratorio remoto realizado en EjsS. Un servidor web, que actúa como front-end, y permite al usuario establecer una conexión tanto con el laboratorio virtualcomo con el remoto. Con este trabajo queremos establecer una guía sobre cómo adaptar un experimento clásico sobre la ecuación de ondas a la nueva era de laboratorios virtuales y remotos. La construcción completa del laboratorio es sencilla, económicamente viable, y cubre todos los aspectos del estudio de la ecuación de ondas estacionaria.

Javier Tajuelo Dpto. Física Fundamental - Facultad de Ciencias , UNED

Jacobo Sáenz Valiente Dpto. Informática y Automática - ETS de Ingeniería Informática, UNED

Jaime Arturo de la Torre Dpto. Física Fundamental - Facultad de Ciencias, UNED

Luis de la Torre Cubillo profesor Departamento de Informática y Automática, UNED

Miguel Ángel Rubio Álvarez catedrático, Dpto. de Física Fundamental, Facultad de Ciencias, UNED

Ignacio Zúñiga López profesor del Departamento de Física Fundamental, UNED

José Sánchez Moreno profesor del Departamento de Informática y Automática, UNED