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9 de marzo de 2020

¿Estás seguro de lo que ves? Anamorfismos

¿Estás seguro de lo que ves? ¿Te engaña la vista? Disfruta de estos dos vídeos y puede ser que cambies de opinión.



 

Los dos vídeos nos muestran ilusiones ópticas  muy elaboradas, con grandes medios tecnológicos y humanos, en las que entran en juego las matemáticas y las artes visuales.

Nosotros somos más humilde y vamos a realizar una ilusión óptica más sencilla y apoyada sobre todo en las matemáticas, vamos a hacer una anamorfosis.

Aquí te mostramos nuestro resultado y a continuación te explicaremos cómo lo hemos hecho, por si tú quieres llevarlo a cabo.


En primer lugar veamos con brevedad las matemáticas que ahí detrás. Hemos realizado una proyección desde un punto de un cuadrado sobre un plano. En la siguiente imagen, realizada con GeoGebra 3D, se puede ver mejor.


El punto desde el que se realiza la proyección es el negro, tiene de coordenadas: (-3, 0, 1.5). El cuadrado es el rojo, está situado en el plano YZ, sus vértices tienen coordenadas (0, -0.5, 0), (0, 0.5, 0), (0, 0.5, 1) y (0, -0.5, 1). La proyección del cuadrado se realizar sobre el plano XY y tiene como resultado el trapecio naranja, sus coordenadas son (0, -0.5, 0), (0, 0.5, 0), (6, 1.5, 0) y (6, -1.5, 0).

Traducido al mundo real, el observador del anamorfismo se sitúa a tres metros de la construcción y la mira aproximadamente a un metro y medio de altura. El cuadrado (imaginario), tiene un metro de lado y se encuentra al pie de la construcción que se realizará en el trapecio que tiene como dimensiones: un metro de base menor, tres metros de base mayor y seis de altura. Por lo tanto, para que todo salga bien necesitamos un espacio de al menos nueve metros de largo por tres de ancho.

A continuación, dividimos el cuadrado en una cuadrícula 8x8, lo que implica compartimentar el trapecio en una división proyectada similar. Veamos en esta otra imagen cómo queda.


Ahora sólo tenemos que representar en la cuadrícula del cuadrado el motivo o figura que deseamos representar y llevarla transformada a la división que hemos obtenido en el trapecio.

Aquí puedes ver el diseño de nuestro cubo en el cuadrado.


Y su transformada en el trapecio, que es el que tendremos que representar en el suelo.

Para facilitar tu trabajo te dejamos a continuación las plantillas del trapecio, el cubo y la silla.

En primer lugar, la plantilla de la retícula del trapecio, con su medidas en metros. En el metro de la base inferior tendremos que marcar siete puntos con esas distancias. En la base superior otros siete puntos con esas otras distancias. Y las distancias de la altura se refieren a eso, a la altura del trapecio, no a la longitud del lado.


Aquí tienes cómo quedaría la plantilla para dibujar el cubo.


Como puedes ver, se han numerado las marcas de los lados y las longitudes se han escrito en centímetros. Esto mejora el procedimiento de construcción. Insistimos, las longitudes de los lados se refieren a las marcas de la altura del trapecio, es decir del segmento central. Lo decimos porque el dibujo puede llevar a confusión.

Por último, dejamos la plantilla de la silla. Ahora sin numerar.


Para terminar, damos una consejos prácticos para hacer la construcción. Nuestra experiencia nos dice que lo mejor es utilizar cinta de carrocero tanto para construir el trapecio como la figura.

Nosotros empezamos representando la base menor, marcamos los puntos a la distancia indicada. Seguidamente representamos también con cinta carrocera la altura sobre el punto medio de la base. Marcamos los puntos con las distancias. Y a continuación construimos la base mayor con su marcas.


En la imagen superior se pueden ver los tres segmentos anteriores ya representados en el suelo.

A continuación, con un hilo fuerte señalados los dos lados laterales y en ellos vamos marcando con rotulador en el suelo los puntos correspondientes. Para ello es importante disponer de una escuadra o similar, ya que al unir los puntos que están a la misma altura de cada lado, el segmento debe ser perpendicular a la altura.

Marcados los lados y las bases, se colocan dos personas con un hilo tenso a cada lado de los lados y otras dos personas con otro hilo tenso a cada lado de las bases. El objetivo es ir marcando en el suelo los puntos de la construcción. Nosotros colocamos un trozo pequeño de cinta para señalar dichos puntos.

Una vez hecho esto, se construyen los segmentos que definen la figura.


Últimos consejos para que el anamorfismo quede bien. Las lineas más alejadas del observador se deben poner más gruesas, por ejemplo, la del respaldo superior de la silla tiene un ancho de tres cintas. Y en los segmentos que se alejan, también es conveniente ir ensanchando el grosor superponiendo cintas.

Cuando se termina, el observador se colocará a tres metros de la base del trapecio y, con un móvil se verá estupendamente el efecto. Con nuestra vista se aprecia mucho peor, ya que nuestra mirada tiene una visión panorámica al ser es con dos ojos, en tanto que el objetivo del móvil hace de foco único, el citado punto negro.


Te animo a construir tus anamorfismos. Seguro que te quedarán magníficos. Y si tenéis cualquier duda, no dudes en consultarme.

29 de septiembre de 2018

4º ESO. Récords de velocidad en la recta real.

Los aficionados al deporte recordamos los 100 metros lisos de Usain Bolt en los Mundiales de Berlín de 2009. Aquel día, el jamaicano dejó la marca mundial en 9,58 segundos.


¿Cuánto tiempo pasará hasta que se mejore esa marca? ¿Cuándo aparecerá otro Usain?

Hay algunos récord mundiales de carreras en pista al aire libre que ya tienen su antigüedad. Por ejemplo, el de 100 metros lisos de Florence Griffith Joyner conseguido en julio de 1988, ha cumplido treinta años.


De carreras en pista al aire libre y de récord va esta tarea.

Te pedimos que busques información sobre las marcas mundiales de las carreras en pista de atletismo. Las pruebas son 100, 200, 400, 1500, 5000 y 10000 metros lisos. Puedes realizar la búsqueda para pruebas femeninas o masculinas, las que prefieras.

Una vez que tengas estos datos, calcula de cada uno de ellos la velocidad media en kilómetros horas con la que se realizó la marca.

A continuación, sitúa los datos obtenidos en una recta real donde representarás las seis velocidades medias, indicando a qué prueba corresponden y el nombre del atleta que la realizó y la fecha.

Por último, escribe un comentario sobre cómo varían esas velocidades medias en función de la distancia de la prueba. ¿Crees que hay algún tipo de proporción o regla?

Nada más, corre y realiza la tarea. ¡Preparados, listo, ya!

30 de octubre de 2016

ESO. ¿Qué hago en un día cualquiera? Fracciones y vida cotidiana.

¿Cuál es nuestra rutina diaria? ¿Qué acciones realizamos todos los días laborables? ¿Cuánto tiempo ocupan en esas 24 horas en que hemos dividido el día? ¿Pueden las matemáticas ayudarnos a resumir nuestro quehacer diario? 

Dar respuesta esas cuestiones es el objetivo de la actividad que presentamos en esta entrada.

Como en muchas otras ocasiones, nuestra intención es dar vida a los conceptos matemáticos, en este caso a las fracciones, e intentar mostrar a los alumnos que dichos conceptos tienen su utilidad en la vida cotidiana.

Por ello, les pedimos que sintetizaran lo que hacen a lo largo de un día escolar, y que repartieran en fracciones estas labores. A continuación, les solicitamos que utilizaran el área de un rectángulo para representar gráficamente esa división. Por último, tendrían que realizar la suma de todas las fracciones.

Presentamos algunas de las respuestas dadas por los alumnos y alumnas de 3º ESO A y C de este curso.








Como se puede observar, nuestros chicos tienen una vida muy ajetreada. 

Esta actividad, además de trabajar con las fracciones, nos permite conocer un poco las vidas fuera del aula de nuestros alumnos. Y, como se puede apreciar, aquí no hay "ninis".

(Observación didáctica: claramente se pretende trabajar el sentido numérico, en este caso, la representación numérica más adecuada para la actividad propuesta. También se tiene como objetivo desarrollar otros tipos de habilidades como la representación de datos, el desarrollo de la capacidad de síntesis, y el análisis sobre las actuaciones que realizan diariamente).

14 de octubre de 2016

ESO. Aproximación numérica a la Luna

Se suele decir que la distancia de la Tierra a la Luna es de 380.000 kilómetros. Pero esta longitud es sólo una distancia media. Como quizás conozcas, la Luna describe una órbita elíptica alrededor de la Tierra. Esto provoca que la distancia entre ambas no sea siempre la misma. El instante en que la Luna se encuentra más lejos de la Tierra se llama apogeo, en oposición al perigeo que es como se denomina el momento en que se encuentra más cerca.

En esta imagen aparecen los perigeos y apogeos del año 1961.


En este enlace puedes acceder a dichas distancias de otros años.

Contesta en tu cuaderno de trabajo las siguientes cuestiones:

Busca los datos de tu año de nacimiento. A continuación, halla el error absoluto y relativo que se comete al aproximar 380.000 km por la distancia a la que se encuentra la Luna en tu mes de nacimiento.

También en tu año de nacimiento, selecciona la menor y la mayor distancia a la que se encuentran la Tierra y su satélite. Escribe ambas longitudes en ciento de miles de kilómetros y redondeadas a los dos primeros decimales. Por último, representa esas dos distancias en la recta real.