La Ciencia vista desde la Física y la Matemática

Resumen: 

Matemáticas y Física nacieron históricamente juntas. En este programa se pretende que su reencuentro se restablezca en la propia capacidad de síntesis del estudiante. El leit motiv de las sesiones es la realización de experimentos y observaciones de carácter cotidiano que se remonten a las grandes ideas de la ciencia: la visualización práctica de teorías científicas. Los estudiantes recrearán por sí mismos experimentos clave que decidieron en su día la evolución de la ciencia, o construirán con sus propias manos instrumentos de experimentación de gran alcance. En definitiva, la unificación de matemáticas y física y la recreación personal de ejemplos bien elegidos pueden tener una capacidad formativa que les será a los estudiantes agradable e inolvidable.

 

Sesión 1 

  • Computación numérica: La economía moderna depende fuertemente de las Matemáticas y del Cálculo Simbólico, desde las fórmulas más simples para el cálculo de cuotas o tipos de interés a los más complejos modelos matemáticos de predicción. Es notorio el desconocimiento generalizado del significado de muchas fórmulas y términos de uso común. Se pretende dar una visión clarificadora de los conceptos básicos e introducir el papel de las Matemáticas en modelos económicos más complejos. La sesión será eminentemente práctica y estará centrada en el uso de programas de cálculo en un ordenador, por lo que se desarrollará en las aulas de informática. Se centrará en el manejo de programas de cálculo simbólico con los que poder desarrollar algoritmos en números, con aplicaciones al estudio de tests de primalidad y aplicaciones a la seguridad en las comunicaciones. En particular se hará uso de protocolos que permitan comunicaciones seguras y en redes de ordenadores. Especial hincapié haremos en la seguridad en el comercio electrónico.
  • Los diez experimentos más bellos de la Física.

  • Técnicas de comunicación y divulgación científicas.

  • Explicación de contenidos teóricos para la realización de los proyectos.

 

Sesión 2

  • Radiactividad.

    • Se pretende que los alumnos conozcan y entiendan aspectos básicos de la desintegración radiactiva y de la interacción radiación  materia.
    • Analizar cómo varía el potencial de frenado en función de la frecuencia y de la intensidad de la radiación incidente
    • Forma de trabajo de un detector Geiger. Estudio de la ley de desintegración radiactiva. Absorción de radiación por polietileno. Absorción de radiación por plomo.
  • Geometría del plano y del espacio.
    • Se realizará una introducción al concepto de teselación del plano.
    • Se analizarán las propiedades de los mosaicos de la Alhambra. Relación entre los mosaicos y la obra artística de Escher. Construcción del teselado mediante piezas.
    • Planteamiento de fenómenos ópticos con aplicaciones artísticas.
    • Análisis de las matemáticas presentes en situaciones comunicativas. Pautas para la comprensión del lenguaje matemático en los medios de comunicación. Creación de una noticia: “la divulgación matemática”.
    • Tratamiento y desarrollo de resultados de Geometría en el plano y el espacio mediante el uso de paquetes como Geogebra.
  • Visita a la Alhambra.

 

Sesión 3

  • Óptica: análisis de fenómenos y aplicación en distintas ramas de la Física (sesión I).
  • Óptica: análisis de fenómenos y aplicación en distintas ramas de la Física (sesión II).
  • Actividades de medición y cálculo de longitudes y alturas mediante el uso de teodolitos y aparatos GPS.
  • Visita al Observatorio Astronómico y observación nocturna.

 

Sesión 4

  • Manipulación y construcciones: Uno de los problemas que plantearemos es el siguiente: ¿cómo encordonar un zapato de forma que la longitud del cordón (para recorrer todos los ojales) sea mínima? La búsqueda de un modelo discreto, en contraposición a los métodos tradicionales que usan modelos continuos, pone de manifiesto las formas muy diferentes de abordar la resolución de problemas. Plantearemos muchos otros problemas y estudiaremos sus soluciones, poniendo de manifiesto cómo muy diversas herramientas ayudan a la resolución de problemas en el mundo físico, la ciencia y la técnica.
  • Espectro de galaxias y expansión del Universo: Comprender la información física que puede obtenerse del espectro de la luz de un objeto. Medir, mediante el efecto Doppler, la velocidad de alejamiento/acercamiento en el espectro de algunas galaxias. A partir de estas medidas,  determinar la expansión del universo (ley de Hubble). 
  • Visita al Parque de las Ciencias. 

 

Sesión 5

Los alumnos recopilarán material en cada una de las sesiones realizadas: anotaciones, resultados, fotografías, vídeos, etc. Cada alumno trabajará en un proyecto final de la actividad; éste versará sobre uno de los temas propuestos para tal fin al inicio de la actividad; estos temas estarán relacionados directamente con el contenido de alguna de las sesiones y para su elaboración se dispondrá del material y la documentación necesaria. 
Realizará una presentación en la que explicará a sus compañeros el fundamento científico, procedimiento, resultados  y conclusiones obtenidos. Durante la exposición los asistentes podrán plantear cuantas cuestiones estimen oportuno.Estas presentaciones serán en power point, aunque también elaboran pequeños vídeos resumen de las actividades.

Referencias recomendadas: 
Lugar donde se desarrollará el proyecto: 
Universidad de Granada
Facultad de Ciencias
Departamento: 
Facultad de Ciencias
Provincia: