Ciencia con micro:bit: Gravedad, movimiento y ondas

La gravedad es la atracción de una partícula o cuerpo hacia otro. Los cuerpos más masivos tienen una fuerza gravitacional mayor o, puede medirse una fuerza de atracción gravitacional que un cuerpo con menos masa. Tu micro:bit puede sensar la aceleración y puede medir el desplazamiento de tu tarjeta. Esta guía te servirá para medir las fuerzas que experimenta un micro:bit con un acelerómetro que luego enviará a un micro:bit receptor y así registrar la gravedad. Esto experimento servirá de base para otros ejemplos prácticos relacionados con la gravedad.

Midiendo la gravedad

Para hacer los siguientes experimentos necesitaremos dos micro:bit, uno de ellos enviará los datos a través de radiofrecuencia y el segundo recibirá la información y la mandará por el puerto USB.

Micro:bit transmisor

El código del primer micro:bit seleccionará el canal por el que vamos a establecer la comunicación RF. Después tomará los datos del acelerómetro y los mandará al segundo micro:bit. Para llevar a cabo estas dos tareas agrega un bloque «mostrar cadena» en donde indiquemos que ese es el transmisor. Luego «radio establecer grupo» y usamos un número conocido, en este caso 99.

Micro:bit receptor

El micro:bit receptor seleccionará el canal 99 que fijamos antes y recibirá la información del acelerómetro. Luego, a través de comunicación serial, mandará los datos a la consola del editor de MakeCode y podremos visualizar la información. Para hacer el programa, mandamos una cadena que diga que es el receptor y seleccionamos el canal de radio 99.

Luego, en el micro:bit receptor agregamos un bloque «mostrar cadena» y ponemos Gravity Receiver, para indicar que es el receptor. Después un bloque «radio establecer grupo» e ingresamos el 99. Luego arrastramos un bloque de evento «al recibir radio» y dentro ponemos la variable receivedNumber. En el bloque agregamos el bloque «serial escribir valor» y dentro colocamos la variable receivedNumber. Esto hará que se mande el dato recibido por puerto serial. Finalmente agregamos el bloque invertir x 1 y 0, esto nos permitirá confirmar que fue recibido un dato.

Monitoreando los datos

Después de cargar los datos en las tarjetas y habiendo conectado el micro:bit que recibe los datos a la computadora vamos a hacer los experimentos. Para empezar, abre el editor de MakeCode y activa el botón Show Data Device, esto abrirá el monitor y podremos ver los datos que recibe del acelerómetro.

Lanzando el micro:bit en el aire

El primer ejercicio consiste en lanzar al aire tu micro:bit. Cuando lanzamos la tarjeta la aceleración de la gravedad tendrá menos influencia en el objeto, o dicho de otro modo, la aceleración actua en sentido opuesto. Existirá un instante en el que la tarjeta estará suspendida en el aire y en ese momento la gráfica registrará un valor mínimo, para luego caer nuevamente.

Detectando ondas sonoras

Las ondas sonoras son vibraciones que se transmiten a través de un medio, en este caso el aire. Para registrar el movimiento de dichas ondas podemos colocar nuestro micro:bit encima de un altavoz o muy cerca de el y podremos ver un patrón distinto de vibraciones. Prueba con distintas canciones y observa los cambios en la señal que se muestra en la gráfica. ¿Tienen alguna relación con los sonidos que se reproducen?

Midiendo la gravedad en otras situaciones

Cuando una persona practica skateboarding con su patineta experimenta la gravedad de otras maneras. Cuando bajamos o subimos por un ascensor se puede sentir una fuerza empujándonos o elevándonos del piso. En estas situaciones, y otras más, podemos registrar el comportamiento de la gravedad con nuestros micro:bit y una computadora. Observando la forma en que se trazan las gráficas podremos relacionar el fenómeno que estamos analizando con las mediciones del acelerómetro.

Conclusiones:

Utilizamos nuevamente la comunicación por radio para medir fenómenos a distancia. Esta vez observamos el comportamiento de la gravedad con el acelerómetro. Logramos relacionarla orientación y la velocidad con la que movemos la tarjeta con la fuerza que ejerce la gravedad. También logramos observar las vibraciones de un altavoz usando el acelerómetro y pudimos aplicar nuestras mediciones a otros aspectos de la vida cotidiana. Aquí mostramos algunos ejemplos de como podemos usar el acelerómetro, pero es posible usarlo de otro modo para registrar otros fenómenos.

Referencias:

Gravity, Motion, and Waves

Microbit Science – Gravity, Motion and Waves