Carril de Aire con Sensor Óptico, Utilizado en la Realización de Experiencias en Cinemática en los Laboratorios de Física Mecánica

Air Rail with Optical Sensor, Used in the Performance of Kinematics Experiments in the Mechanical Physics Laboratories

Este trabajo muestra el diseño y construcción de un carril de aire con sensor óptico, utilizado en la realización de prácticas de cinemática. En el diseño y construcción de este equipo se destacan esencialmente dos componentes, uno mecánico y otro electrónico. En lo referente al aspecto mecánico se describe la construcción del carril de aire por el cual se desplaza un móvil, y la parte electrónica describe el desarrollo de la instrumentación requerida para medir en forma automática el tiempo de un móvil que se desplace entre dos posiciones, a partir del uso de dos sensores ópticos los cuales cumplen las funciones de activar y desactivar el cronómetro.

1. INTRODUCCIÓN

La preocupación de quienes realizan experimentos y ensayos en los laboratorios, es disponer de equipos e instrumentos que permitan hacer medidas aceptables de cualquier variable; es decir, lograr la exactitud en la medida, reduciendo la incertidumbre. Para ello se hace necesario tener equipos e instrumentos que permitan la realización de los ensayos experimentales, con mediciones confiables [1].

En la actualidad existe una gran necesidad y se ha despertado un interés por diseñar y construir nuevos prototipos de equipos utilizados en la enseñanza de la física, ya que los equipos e instrumentos de laboratorio utilizados en los actuales momentos, para muchas instituciones educativas tienen problemas de difícil adquisición, altos costos, confiabilidad en los resultados y manejo de los equipos. Por todas estas situaciones han surgido en las instituciones educativas grupos de investigación en instrumentación y metrología, que se dedican al diseño y construcción de instrumentos y equipos para realizar experimentos y ensayos de física. Es por esto que aprovechando el desarrollo que se ha dado en la instrumentación electrónica para realizar procesos de automatización [2], hemos querido desarrollar una instrumentación para automatizar los laboratorios de física mecánica, diseñando y construyendo equipos de bajo costo que permitan realizar las experiencias, con mediciones aceptables de las diferentes variables físicas. En esta oportunidad se desarrolló un carril de aire con sensores ópticos, el cual se pue-de utilizar para realizar prácticas de cinemática y dinámica.

2. METODOLOGÍA: DISEÑO Y DETALLES EXPERIMENTALES

En los laboratorios de física mecánica y específicamente en cinemática y dinámica se realizan experiencias donde se modela el movimiento de un móvil.