Segunda Ley de Newton con un huevo que no se rompe.

El artículo forma parte de un monográfico dedicado a trabajos prácticos de investigación

El empleo de las TIC's en la conceptualización de la Tercera Ley de Newton

En este trabajo se presenta una propuesta didáctica que tiene como eje principal el tratamiento de la Tercera Ley de Newton en los cursos introductorios de Física en las carreras de Ingeniería. La idea se inicia con la detección de las falencias de los alumnos en el aprendizaje del contenido conceptual de dicha Ley y luego se diseñan una serie de experiencias empleando TIC´s para superar los inconvenientes que habitualmente encuentran los alumnos en su entendimiento. El empleo de herramientas informáticas requiere de un trabajo integral de diseño e implementación de estrategias de enseñanza. En las experiencias se emplean sensores de fuerza como medio de adquisición de datos y los resultados se visualizan en pantalla en tiempo real. Finalmente, se analizan en lápiz y papel las situaciones tratadas experimentalmente destacando el modelado, rango de validez y se contrasta los sistemas reales con los modelos estudiados.

El empleo de las TIC's en la conceptualización de la Tercera Ley de Newton

En este trabajo se presenta una propuesta didáctica que tiene como eje principal el tratamiento de la Tercera Ley de Newton en los cursos introductorios de Física en las carreras de Ingeniería. La idea se inicia con la detección de las falencias de los alumnos en el aprendizaje del contenido conceptual de dicha Ley y luego se diseñan una serie de experiencias empleando TIC´s para superar los inconvenientes que habitualmente encuentran los alumnos en su entendimiento. El empleo de herramientas informáticas requiere de un trabajo integral de diseño e implementación de estrategias de enseñanza. En las experiencias se emplean sensores de fuerza como medio de adquisición de datos y los resultados se visualizan en pantalla en tiempo real. Finalmente, se analizan en lápiz y papel las situaciones tratadas experimentalmente destacando el modelado, rango de validez y se contrasta los sistemas reales con los modelos estudiados.

?Qu? impacto cognitivo, medido por el model analysis, tiene el uso de un libro de texto refutacional como recurso did?ctico en la ense?anza de la primera ley de newton en los estudiantes de d?cimo grado de un colegio de Cali?

Se incorpor? un texto expositivo refutacional (TER), en el programa de un curso de f?sica durante los primeros dos periodos acad?micos a finales del a?o 2012, en cuatro grupos de d?cimo grado de un colegio del sur de Cali. Aplicando la propuesta de Uribe (2010), para ense?ar el modelo newtoniano del movimiento de la part?cula, haciendo ?nfasis en la comprensi?n de los conceptos, trascendiendo de la ense?anza de la mera resoluci?n de problemas t?picos con el andamiaje matem?tico que implican, propuesta materializada en un texto expositivo refutacional (TER). Se identific? el modelo que predomina en la mente de los estudiantes a trav?s del FCI analizando la informaci?n con la metodolog?a de an?lisis del estado de conocimiento de un grupo-clase respecto a un concepto cient?fico denominada Model Analysis (Bao & Redish, 2006). Los resultados de la intervenci?n se compararon con un quinto grupo de la misma instituci?n que sigui? un programa de ense?anza tradicional.

La estructura de las leyes de Newton : un enfoque alternativo

Resumen basado en el de la publicación

Sobre mecànica newtoniana. 'Sobre mecánica newtoniana'.

Se divide en cinco partes que se pueden utilizar por separado: primera ley de Newton; movimiento uniforme y uniformemente acelerado; segunda ley de Newton; tercera ley de Newton, conservación de la cantidad de movimiento y, la energía y su conservación.

Gravitación.

Se consideran las leyes que rigen el movimiento de un cuerpo sometido a fuerzas centrales. Después, siguiendo las leyes de Kepler, se observa que el movimiento de los planetas es de este tipo. Y, por último, se llega a la deducción de la ley de Newton.

La astronomía como fuente de motivación.

Ayudas a la Innovación Educativa, 1997. Anexo Memoria en C-Innov. 69

Redibujar la fuerza como primera ayuda en el aprendizaje de la mecánica.

El artículo forma parte de una sección de la revista dedicada a innovación educativa.- El resumen está tomado de la revista

Un modelo did??ctico para la ense??anza de la ecuaci??n fundamental de la Din??mica

Construir un modelo de ense??anza-aprendizaje de la ecuaci??n fundamental de la Din??mica en torno a la posibilidad de utilizar el m??todo hist??rico, es decir, la posibilidad de establecer un paralelismo o isomorfismo entre la historia de la ciencia (evoluci??n del conocimiento hasta que llega a a ser cient??fico) y la psicog??nesis de los conceptos f??sicos. El an??lisis hist??rico posibilita la predicci??n, a partir de una estructura del pensamiento ontogen??tico (respecto a un concepto concreto), de qu?? otra estructura va a suceder, pero no es suficiente. la autora utilizar , adem??s, dos procesos: el an??lisis directo (ver c??mo construye la ecuaci??n un individuo) y el metacognitivo (analizar mi proceso de construcci??n de la ecuaci??n). Estudio de caso ??nico. La investigaci??n comienza con un recorrido por la historia de la ciencia desde la F??sica aristot??lica hasta la F??sica newtoniana, sus fundamentos y su influencia posterior. La autora plantea el paralelismo entre la evoluci??n hist??rica de los conceptos y nociones de la f??sica y su psicog??nesis. Pasa a realizar un recorrido por los medelos de aprendizaje (Bandura, Reigeluth, Bruner, Ausubel, Piaget y Gagn??), para llegar a elaborar su propuesta: un modelo de ense??anza-aprendizaje de la ecuaci??n fundamental de la din mica (segunda Ley de Newton). La parte experimental se centra en el dise??o del caso ??nico sobre el que la autora establece sus conclusiones, una vez aplicado el modelo. 1. Cambio a favor de la consideraci??n sist??mica de la situaci??n-problema (resultante de fuerzas); 2. Superaci??n del conflicto cognitivo resultado del uso indiscriminado de gravedad y peso; 3. Introducci??n en su esquema de la variable gravedad terrestre para diferenciar entre la aceleraci??n gravitatoria y no gravitatoria; 4. Mediante la coordinaci??n de esquemas (primero y segundo principios de la din??mica) puedo inferir que cuando la resultante de fuerzas es igual a cero, el cuerpo est?? en reposo o lleva velocidad constante, cuando es distinto de cero, el cuerpo sufre una variaci??n en su velocidad (aceleraci??n); 5. La coordinaci??n de esquemas le permiti?? conferir un significado preciso y adecuado al principio de acci??n y reacci??n; 6. Diferenciaci??n de magnitudes escalares y vectoriales (que necesitan considerar la direcci??n y el sentido). Ante el problema planteado en la investigaci??n y referido a si la ontog??nesis podr??a o no recapitular a la filog??nesis, decir que no tiene sentido suponer que los alumnos, por s?? mismos, puedan construir todos los conocimientos que, tanto esfuerzo y tiempo, costaron a los m??s relevantes cient??ficos; la ense??anza por descubrimiento dar??a paso al trabajo colectivo de investigaci??n dirigida, tan alejado del descubrimiento aut??nomo, como de la trasmisi??n de conocimientos ya elaborados.

La manzana de la discordia : recuerdo de Newton.

Fruta excepcional la manzana tiene intervenciones destacadas en la historia y en la fábula de la humanidad. Ha dado apellidos variados, nombres geográficos insignes de todas las manzanas, no es la de Adán o Blacanieves la que nos interesa, sino la de Newton, de la discordia porque la mayoría de estudiantes no están de acuerdo en lo que pudo sugerir al gran científico y porque surgieron importantes conflictos, acerca de la prioridad de los descubrimientos. Todos los físicos reconocen que los cálculos de Newton y sus ideas han permitido la conquista de la luna entre otros descubrimientos. Lo importante es que su ley de la gravitación universal ha permitido los viajes interplanetarios no fue algo aislado, sino que forma parte de un todo que afectó a toda la Mecánica y como consecuencia a toda la Física. Interesa saber que no fue un creador de un par de leyes y ya está, fue un revolucionario, es el creador de la Física que hoy conocemos que no tiene nada que ver con la que en su tiempo se conocía. Lo importante de su descubrimiento es que queda encuadrado en un cuerpo general de doctrina, la Dinámica, que a la vez es fundamento de toda una doctrina general. La Mecánica Celeste, lo que fue ampliamente demostrado por el descubridor. Otro descubrimiento de Newton es que el cálculo ha entrado definitivamente en la Fisica.

Description and evaluation of a Newton-based electronic appetite rating system for temporal tracking of appetite in human subjects

This study assessed the reliability and validity of a palm-top-based electronic appetite rating system (EARS) in relation to the traditional paper and pen method. Twenty healthy subjects [10 male (M) and 10 female (F)] — mean age M=31 years (S.D.=8), F=27 years (S.D.=5); mean BMI M=24 (S.D.=2), F=21 (S.D.=5) — participated in a 4-day protocol. Measurements were made on days 1 and 4. Subjects were given paper and an EARS to log hourly subjective motivation to eat during waking hours. Food intake and meal times were fixed. Subjects were given a maintenance diet (comprising 40% fat, 47% carbohydrate and 13% protein by energy) calculated at 1.6×Resting Metabolic Rate (RMR), as three isoenergetic meals. Bland and Altman's test for bias between two measurement techniques found significant differences between EARS and paper and pen for two of eight responses (hunger and fullness). Regression analysis confirmed that there were no day, sex or order effects between ratings obtained using either technique. For 15 subjects, there was no significant difference between results, with a linear relationship between the two methods that explained most of the variance (r2 ranged from 62.6 to 98.6). The slope for all subjects was less than 1, which was partly explained by a tendency for bias at the extreme end of results on the EARS technique. These data suggest that the EARS is a useful and reliable technique for real-time data collection in appetite research but that it should not be used interchangeably with paper and pen techniques.

Jacobian-free Newton-Krylov methods with GPU acceleration for computing nonlinear ship wave patterns

The nonlinear problem of steady free-surface flow past a submerged source is considered as a case study for three-dimensional ship wave problems. Of particular interest is the distinctive wedge-shaped wave pattern that forms on the surface of the fluid. By reformulating the governing equations with a standard boundary-integral method, we derive a system of nonlinear algebraic equations that enforce a singular integro-differential equation at each midpoint on a two-dimensional mesh. Our contribution is to solve the system of equations with a Jacobian-free Newton-Krylov method together with a banded preconditioner that is carefully constructed with entries taken from the Jacobian of the linearised problem. Further, we are able to utilise graphics processing unit acceleration to significantly increase the grid refinement and decrease the run-time of our solutions in comparison to schemes that are presently employed in the literature. Our approach provides opportunities to explore the nonlinear features of three-dimensional ship wave patterns, such as the shape of steep waves close to their limiting configuration, in a manner that has been possible in the two-dimensional analogue for some time.

Letter Reply: Distribution of TNFA haplotypes in healthy Caucasians: Comment on the articles by Newton et al and Zeggini et al

We thank Ploski and colleagues for their interest in our study. The explanation for the difference in our findings is a typographic error in Table 2 of our article, whereby the alleles for marker TNF ⫺1031 were labeled incorrectly...