Participamos del VII Congreso de Comunicación Social de la Ciencia

Publicado en AcercaCiencia .
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Congreso CCSC2019

La cuidad de Burgos de vio invadida por más de 300 especialistas en la comunicación social de la ciencia. Durante estos tres días de Congreso, se comunicaron 215 trabajos; 133 por mujeres y 82 por hombres. Hola. Innovación, inclusión y calidad, esos fueron algunos de los adjetivos que describen las comunicaciones presentadas. Me sorprendieron varios […]

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Cronobilogía aplicada a la educación: en Seatle (EE.UU) el atraso de la hora de comienzo de clases dio resultados positivos

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Investigaciones académicas de cronobiología fueron aplicadas al sistema educativo. Entrevista a Horacio de la Iglesia.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                En Seatle (Estados Unidos), donde vive desde hace años, el investigador Horacio de la Iglesia logró que se escucharan los resultados de su trabajo en cronobiología y la entrada a la educación secundaria se retrasó una hora. “Después de muchos años logramos que retrasaran una hora el secundario. Es el distrito más grande de Estados Unidos que ha hecho ese cambio y llevó mucho diálogo”, repasó.

El investigador, que ahora está en Colonia para participar de una actividad académica, recordó que los estudiantes que mejor duermen son los que mejor rinden y agregó que los que mejor duermen son aquellos a los que se les permite entrar a la escuela más tarde.

Si se obliga a los adolescentes a empezar a las 7.30, se interrumpe un sueño que biológicamente empieza más tarde. “Es muy difícil para un adolescente estar en condiciones óptimas de aprender a esa hora de la mañana”, agregó. Dormir más no solo es bueno para adquirir información sino para almacenarla, sostuvo.

Agregó que el problema, que es biológico, se ha visto agudizado por el problema social de las pantallas hasta altas horas de la noche. “Estar hasta tarde estimulado por la pantalla agrava el problema biológico”, dijo y comentó que los adolescentes del Río de la Plata son más tardíos que en otras sociedades desarrolladas.

Habló además del miedo y la ansiedad. Si bien son respuestas fundamentales desde el punto de vista biológico, el sistema que responde al miedo está sobreestimulado en nuestra sociedad por el estrés continuo, dijo. Lo que hace el estrés es estimular ese centro que ancestralmente respondía a miedos más reales e interferir con los procesos cronobiológicos normales, sostuvo.

Texto: Web Radio Uruguay

Entrevista: Gustavo Villa


BIOTECNOLOGÍA EN AGRICULTURA, BIOSEGURIDAD Y LOS RIESGOS DE LOS CULTIVOS TRANSGÉNICOS

Publicado en Revista Persea .
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  Entrevista a Félix Moronta, PhD, experto en biotecnología y bioseguridad en agricultura. ¿Qué es un Organismo Genéticamente Modificado? ¿Cuál es la diferencia con los transgénicos? ¿Cuales son los riesgos del uso de la biotecnología en agricultura? ¿Es necesaria la ciencia para poder alimentar a los pueblos del mundo?   Un Organismo Genéticamente Modificado es…

Uruguay aumenta producción de carne sin aumentar gases de efecto invernadero

Publicado en SobreCiencia.
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Investigaciones de la Facultad de Agronomía han desarrollado tecnología de aprovechamiento de pradera, dijo Oyhantçabal.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           Uruguay viene aumentando progresivamente la cantidad de carne que produce por hectárea sin que aumenten las emisiones de gases de efecto invernadero, destacó en SobreCiencia el coordinador de la Unidad Agropecuaria de Sostenibilidad y Cambio Climático del Ministerio de Ganadería, Walter Oyhantçabal.

Las emisiones de ganadería explicó Oyhantçabal, son de carácter biológico, naturales a la condición de rumiantes, que les permite trasformar el pasto en proteínas de alto valor biológico. “Estamos usando los animales para cosas que son buenas, transformar la celulosa en proteínas”, amplió. Agregó que se cuenta con la tecnología para mejorar la relación entre producción y emisión.

Destacó que los pastizales de la región son de los mejores del mundo, entre otras características, porque tienen capacidad de recuperarse tras eventos climáticos extremos. Agregó que a partir de trabajos de la Facultad de Agronomía, en el que también participan el Ministerio y del INIA, se han desarrollado propuestas tecnológicas que, además de reducir las emisiones, tienen otros beneficios para el ecosistema.

Presentar los sistemas que se viene desarrollando en Uruguay para avanzar hacia las metas de mitigación y adaptación al cambio climático, será uno de los objetivos de la delegación que represente al país en la Cumbre del Cambio Climático, COP 25. El evento se realizará en diciembre en Chile.

Texto y foto: Web Radio Uruguay

Entrevista: Gustavo Villa


Análisis experimental de un péndulo físico con punto de suspensión variable

Publicado en el blog de Martín Monteiro .
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“Análisis experimental de un péndulo físico con punto de suspensión variable”
[Versión en español] [Read in English]

Martín Monteiro (1), Cecilia Stari (2), Cecilia Cabeza (3), Arturo C. Martí (3)
  1. Universidad ORT Uruguay
  2. Instituto de Física, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, Uruguay
  3. Instituto de Física, Facultad de Ciencias, Universidad de la República, Uruguay

Resumen
Se analiza experimentalmente un péndulo físico con punto de suspensión variable (y consecuentemente, con momento de inercia variable). En particular, se mide el período de las pequeñas oscilaciones en función de la posición del punto de suspensión, utilizando tres métodos diferentes: un smartphone utilizado como instrumento de medida directa, un smartphone utilizado como tarjeta adquisidora de datos y una interfaz comercial. Los resultados experimentales se comparan exitosamente con los cálculos teóricos basados en la suma de momentos de inercia y el teorema de Steiner.


El péndulo físico.
Los conceptos sobre inercia y torque son de suma importancia en casi todos los cursos introductorios de Física, a veces en secundaria y sobre todo en los cursos introductorios de nivel universitario, así como en formación docente. En particular, uno de los ejemplos típicos es el péndulo físico (también conocido como péndulo compuesto) que consiste en un cuerpo rígido que puede girar libremente alrededor de un eje horizontal a través de un centro fijo de suspensión. El período de las pequeñas oscilaciones, T, depende de la masa M, la distancia desde el punto de suspensión al centro de masa R y el momento de inercia I como

\(T = 2 \pi \sqrt{\frac{I}{M g R}} \) (1)

donde g es la aceleración gravitatoria.

En el experimento propuesto aquí, el período de las pequeñas oscilaciones de un péndulo físico cuyo punto de suspensión y por lo tanto su momento de inercia, se puede controlar, se analiza experimentalmente utilizando diferentes tecnologías modernas [1, 2, 3, 4]. Como implica conceptos clave en la mecánica clásica y puede implementarse fácilmente en prácticamente cualquier laboratorio de Física, el presente experimento podría alentar el interés y la motivación de los estudiantes para experimentar por sí mismos.

Implementación experimental.
La configuración experimental, representada en la figura 1, consiste en una barra metálica rígida con agujeros equiespaciados y un smartphonedel punto seleccionado. Las dimensiones de la barra, con agujeros hechos en puntos separados a una distancia uniforme de 1,0 cm, son L = 1,199 m, ancho w = 0,024 m, y masa M = 0,2518 kg. El smartphone es un Nexus 5, con una masa m = 0,1311 kg, longitud Ls = 0,135 m y ancho ws = 0,068 cm. La distancia desde el punto de suspensión, O, al centro de masa de la barra, C, es z, mientras que la distancia desde C al centro de masa del smartphone es zs.

Figura 1. Configuración experimental que consiste en una barra con puntos de suspensión equiespaciados y un smartphone. Las etiquetas se describen en el texto.

Usando la ecuación 1 y las características geométricas del sistema, el período del péndulo físico en régimen de pequeñas oscilaciones se puede escribir como

\( T = 2 \pi \sqrt{\frac{I}{\left( \left(M + m \right) z + m z_s \right) g}}  \) (2)

donde el momento de inercia, \( I \) , se obtiene como la suma de los aportes de la barra y el smartphone, \( I = I_{bar} + I_{s} \). Aplicando el conocido teorema de Steiner, los momentos de inercia se pueden expresar como

\( I_{bar} = \frac{1}{12} M \left( L^2 + w^2 \right) + M z^2 \) (3)

y

\( I_{s} = \frac{1}{12} m \left( L_{s}^2 + w_{s}^2 \right) + m \left( z + z_{s} \right)^2 \) (4)

Métodos y análisis.
El período de péndulo físico se midió mediante tres métodos experimentales diferentes:

Phyphox: las medidas se obtienen directamente en la pantalla del smartphone utilizando una versión mejorada de la herramienta Pendulum de la app Phyphox. A partir de una serie temporal de velocidad angular (aproximadamente 30 segundos) proporcionada por el giroscopio, la aplicación calcula automáticamente el período por medio de una función de autocorrelación (similar a una FFT pero tomando la correlación entre máximos de varios ciclos). La ventaja es que es una medida directa para la cual solo se necesita un smartphone y una app gratuita.

Vernier: las medidas se obtienen utilizando una interfaz Vernier LabQuest y una barrera óptica. La ventaja es que los valores se obtienen incluso sin haber un smartphone montado en la barra. La desventaja es que es necesario disponer de una interfaz comercial o algún sistema casero equivalente.

Androsensor: las medidas se guardan en el smartphone como si fuera una tarjeta adquisidora de datos, para luego procesarlas en una computadora. En este procedimiento, se tomó una serie temporal del giroscopio (eje z) durante 10 segundos y se guardó en el smartphone usando la app Androsensor. Los archivos .csv generados (uno para cada punto de suspensión) se exportaron a la computadora y se analizaron utilizando software específico (en este caso, Scilab) y mediante un ajuste sinusoidal se obtuvo el período de oscilación para cada punto de suspensión. Este método puede ser útil para cursos experimentales en los que los estudiantes deben desarrollar técnicas de tratamiento de datos e implementar algoritmos de procesamiento de señales en diferentes lenguajes como Python o Matlab.

Figura 2. Resultados experimentales (símbolos) y modelo teórico (línea continua) para el período de las pequeñas oscilaciones en función de la distancia del punto de suspensión al centro de la barra. El error cuadrático medio de cada método experimental con respecto al modelo teórico es: 5,0 ms (Phyphox), 4,0 ms (Vernier) y 3,7 ms (Androsensor).

Los resultados experimentales obtenidos mediantes los tres métodos descritos y la predicción teórica, representados en la figura 2, muestran un gran acuerdo. Los errores cuadráticos medios con respecto al modelo teórico, también indicados en el texto de la figura, revelan que los tres métodos, cada uno con sus pros y sus contras, son posibles implementaciones del presente experimento. También vale la pena señalar que el período muestra un mínimo para una distancia particular al centro de la barra. Este punto también podría ser objeto de una interesante discusión en el aula. En resumen, presentamos un experimento simple que involucra conceptos relevantes de mecánica clásica utilizando tecnologías modernas que pueden implementarse fácilmente en un laboratorio de Física.

Nos gustaría agradecer a Sebastian Staacks, desarrollador de PhyPhox, quien hizo una versión más precisa del experimento “Pendulum” especialmente para el propósito de este trabajo. El experimento se puede instalar siguiendo este QR:

Agradecimientos: Reconocemos el apoyo financiero del CSIC (UdelaR, Uruguay) y el Programa de Desarrollo de las Ciencias Básicas (Uruguay).

Referencias

[1] M. Monteiro, C. Cabeza, and A. C. Martí.
“Exploring phase space using smartphone acceleration and rotation sensors simultaneously”
European Journal of Physics, 35(4):045013, 2014.

[2] M. Monteiro, C. Cabeza, and A. C. Martí.
“Rotational energy in a physical pendulum”
The Physics Teacher, 52:561, 2014.

[3] M. Patrinopoulos and C. Kefalis.
“Angular velocity direct measurement and moment of inertia calculation of a rigid body using a smartphone”
The Physics Teacher, 53(9):564–565, 2015.

[4] I. Salinas, M. Gimenez, J. Monsoriu, and J. Sans.
“Demonstration of the parallel axis theorem through a smartphone”
The Physics Teacher, 57(5):340–341, 2019

Medidas con PhyPhox:

Medidas con barrera óptica e interfaz Vernier:

Medidas con Androsensor:

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