1. INDICE
Resumen……………………………………………………………………………………………..1
Problema……………………………………………………………………………………………...2
Marco Teórico………………………………………………………………………………………..4
Métodos y Materiales………………………………………………………………………………..6
Resultados……………………………………………………………………………………………8
Conclusiones…………………………………………………………………………………………9
Referencias Bibliográficas…………………………………………………………………………10
Anexos……………………………………………………………………………………………….11

3. 1
RESUMEN
El presente trabajo muestra el diseño y construcción de un prototipo didáctico de un elevador
robótico, con un motor paso a paso, su desarrollo de construcción mecánica, la parte
electrónica de control y su programación.
El elevador consiste en una maqueta que consta de siete pisos, contando éste con un panel
de control electrónico (conectado a una PC en la cual se ha desarrollado un software en
lenguaje Visual Basic) para que el usuario indique a que piso quiere trasladarse; en cada piso
también se cuenta con botones para que el usuario pueda llamar al elevador en forma
automática.
En la parte superior de la maqueta se encuentra ubicado el motor paso a paso que funciona
con un voltaje de 5 voltios lo que hace posible el traslado de la cabina del elevador haciendo
uso de la energía eléctrica, el motor transforma la energía eléctrica en energía mecánica; el
cual es comandado por la PC, respondiendo a las ordenes del usuario haciendo posible la
subida o bajada de la cabina del elevador
Este trabajo es un prototipo ideal para el aprendizaje de las ciencias físicas ya que su
manipulación creará un ambiente donde se integran el juego, la creación y la ciencia;
permitiendo al alumno trabajar activamente en la solución de problemas concretos.
Este prototipo didáctico pretende ser un auxiliar para alumnos y maestros tanto del nivel
primario como del secundario que deseen generar aprendizajes muy significativos.

4. 2
DESCRIPCION DEL PROBLEMA
El desarrollo científico tecnológico en nuestra “nave tierra”, ha sido una constante desde que
apareció el hombre y comprendió que su rol es una permanente búsqueda.
Ha sido la creatividad y el estimulo de los países desarrollados lo que propulso la inventiva a
través del tiempo y del espacio; es por eso que nosotros como países subdesarrollados
tenemos un gran desafió que implica necesariamente dar “saltos científicos-tecnológicos”, de
lo contrario nos perderemos definitivamente en el “tren del tiempo”.
En cuanto al aprendizaje de las ciencias, este tiene como base la teoría y la práctica de
diversos principios, ¿pero que tan relacionados están con hechos reales?
Para un mejor aprendizaje de las ciencias es no caer en el aburrimiento de lo abstracto; por
esta razón planteamos lo siguiente:
¿Qué efecto produce un prototipo didáctico de un hecho real en el aprendizaje de las ciencias
físicas?
OBJETIVOS
Objetivo General.
- Demostrar que a través de un prototipo didáctico se obtienen aprendizajes muy
significativos en las ciencias físicas.
Objetivos Específicos.
- Diseñar y construir un prototipo didáctico de un elevador robot para generar
aprendizajes.
- Manipular, controlar y operar el elevador robot estableciendo simultáneamente un
ambiente de juego y de ciencia.
- Aprender conocimientos relacionados con la matemática, la física, computación e
informática y la electrónica.

5. 3
JUSTIFICACION
Este elevador robot se construyo en el laboratorio de nuestro colegio con el propósito de
utilizarlo en demostraciones dentro del salón de clases y como una aplicación de importantes
principios físicos.
Cuando se empieza a jugar con el desplazamiento de la cabina desde el primer piso hasta el
séptimo piso, manipulando y experimentando en forma concreta este prototipo e imaginando
como se detendrá en cada piso, nos enfrentamos a un problema contemplando las posibles
soluciones en forma heurística, fomentando nuestra iniciativa y creatividad y que al trabajar
con otros compañeros se descubren distintos métodos para solucionar un mismo problema.
Así en la medida que manipulamos el elevador nos liberamos de los concreto y razonamos
de manera abstracta comenzando a ordenar operaciones en sus formas matemáticas y
simbólicas.
Los conocimientos que se aprenden son conceptos de computación, física, electrónica y
programación.
Lo mas importante de este prototipo es que nos permite aprender en un ambiente de juego y
de ciencia en donde cada uno de nosotros trabaja activamente resolviendo problemas
concretos.

6. 4
MARCO TEÓRICO
En el presente trabajo hemos considerado las siguientes bases teóricas:
Ciencias Físicas:
Energías que intervienen en nuestro elevador robot.
A. Energía Cinética.
Energía que un objeto posee debido a su movimiento. La energía cinética
depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación:
Ec = 1/2· m · v2
Donde “m” es la masa del objeto y V2 es la velocidad del mismo elevada al
cuadrado.
B. Energía Potencial.
La energía potencial está representada por la masa, la aceleración de gravedad, y
la altura. Esta energía se produce al poner un cuerpo a cierta altura y al momento
de dejarlo caer bajo la acción de la gravedad.
La formula para calcular esta fuerza es:
Ep = mgh
Donde:
Ep = Energía Potencial
m = masa del cuerpo.
g = Aceleración de la gravedad (Constante equivalente a g = 9.8066 m / s2).
h = Altura del cuerpo respecto del piso.
La Electrónica es una disciplina que abarca un amplio abanico de actividades relacionadas
con la generación y transmisión de informaciones por medio de señales eléctricas.
A diferencia con la Electricidad -rama de la Física de la que arranca la Electrónica-, esta
moderna disciplina vuelca su interés en la información transportada por las señales eléctricas;
básicamente tensión y corriente eléctrica.
La puesta en práctica de las técnicas electrónicas toma cuerpo en los denominados sistemas
electrónicos, los cuales manipulan las señales eléctricas para generar, canalizar y presentar
informaciones.
Los sistemas electrónicos están integrados por un conjunto de circuitos especializados en
ciertas funciones.

7. 5
A su vez, los circuitos están constituidos por la asociación de elementos físicos cuyas
propiedades determinarán el tratamiento que recibirán las señales eléctricas manipuladas.
Estos elementos reciben el nombre de componentes.
Ha sido necesario de esta disciplina por que gracias a ella se pudo elaborar los circuitos de
comando de la cabina del elevador así como de los botones de llamado de los diferentes
pisos del edificio.
La informática, es la ciencia de la información automatizada, todo aquello que tiene relación
con el procesamiento de datos, utilizando las computadoras y/o los equipos de procesos
automáticos de información.
Es la ciencia que se encarga de la automatización del manejo de la información.
La aplicación de esta ciencia esta dada por el desarrollo del software que comanda el
elevador de nuestro edificio.
HIPOTESIS
Con relación a nuestro problema nos planteamos la siguiente hipótesis:
El uso de un prototipo didáctico representando un hecho real genera aprendizajes muy
significativo en las ciencias físicas.

8. 6
METODOS Y MATERIALES
MATERIALES
- Una estructura de madera.
- Faja micro dentada
- Pesas de Bronce y plomo
- Canaletas de plástico.
- Motor paso a paso.
- Conector DB 25
- Botones de Mouse (en desuso).
- Cables flexibles.
- Rodillos de casetera.
- Baquelita.
- Soldadura de estaño.
- Silicona.
- Dos focos leds.
- Un display.
- 5 Circuitos integrados.
- Botones pulsadores.
- Pintura.
- Mica.
ESQUEMAS PERTINENTES.
Fuente de alimentación DC

9. 7
Sistema de elevador con contrapeso y sin contrapeso
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO.
El robot elevador presenta en la parte superior un motor paso a paso, que genera un trabajo
el cual hace posible la subida o bajada de la cabina del elevador mediante una faja dentada
la cual la une con el contrapeso.
Cuenta con un panel de control que permite maniobrar la cabina del elevador y en cada piso
existen botones de llamado.
Este equipo también es controlado por la PC a través de un programa hecho en lenguaje
Visual Basic.

10. 8
RESULTADOS
Se ha generado mediante este prototipo aprendizajes muy significativos en cuanto a las
ciencias físicas, ya que se realizo una demostración de conceptos vistos en el colegio que se
pusieron en práctica como son la energía potencial, la energía cinética, peso, masa,
velocidad, electricidad, mecánica, etc.
Esta demostración se llevó a cabo con los alumnos de los niveles inferiores (inicial y
primaria), logrando una atención permanente por parte de los niños ya que al manipular este
prototipo se creaba un ambiente de juego y de aprendizaje, lo cual trajo consigo una
constante participación en cuanto a preguntas y curiosidades de los presentes.
Para nuestros compañeros del nivel secundario (primero, segundo y tercero) se les facilitó el
aprendizaje de importantes conceptos físicos antes mencionados, ya que pudieron apreciar
mediante este prototipo basado en un hecho real, la puesta en práctica de muchos conceptos
teóricos.

11. 9
CONCLUSIONES
- Se ha demostrado que a través de un prototipo didáctico se obtienen aprendizajes
muy significativos en las ciencias físicas.
- Se diseñó y se ha construido un prototipo didáctico de un elevador robot para generar
aprendizajes relacionados con las ciencias físicas.
- Se logró manipular, controlar y operar el elevador robot estableciendo
simultáneamente un ambiente de juego y de ciencia por parte de los expositores y
presentes.
- Pudimos aprender conocimientos relacionados con la matemática, la física,
computación e informática y la electrónica puestos en práctica mediante nuestro
elevador robot.

12. 10
REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS
- J. Gómez F. , “ Fisica “
Editorial Gómez
Impreso el año 1986
Impreso en Perú
- Joyanes Aguilar Luis , “Programación Basic de Microcomputadoras”.
Editorial McGraw – Hill
Impreso el año 1984
Impreso en España
- Sears Zemansky Young, “Física Universitaria”.
Editorial Fondo Educativo Interamericano
Impreso el año 1986
Impreso en México
- Tocci Ronald , “Sistemas Digitales”
Editorial Mac Graw Hill.
Impreso el año 1998
Impreso en México

13. 11
ANEXOS