1) El documento describe experimentos realizados con un sensor de movimiento para familiarizarse con su funcionamiento. 2) Se analizan gráficas de posición-tiempo de objetos quietos y en movimiento para entender mejor cómo usar el sensor. 3) También se pide a estudiantes que realicen diferentes movimientos y se analizan las gráficas de posición, velocidad y aceleración obtenidas.

1. FAMILIARIZACIÓN CON EL SENSOR
Después de conectar el sensor de
movimiento, el programa DataStudio genera
automáticamente una gráfica vacía de la
evolución de la posición, a la espera de
reflejar mediciones en el intervalo de tiempo
transcurrido entre dos clics del botón
"inicio".
Para familiarizarnos con el sensor, probamos
a dibujar la gráfica posición-tiempo del
techo, en reposo (enfocando el sensor hacia
arriba), la de un alumno, inicialmente quieto
y, después, en movimiento y la de una mano,
que movemos de caprichosamente enfrente
del sensor. Estas pruebas ayudan a extraer
dos enseñanzas adecuadas para hacer un
buen manejo de los sensores de movimiento:
1) El objeto móvil tiene que guardar una
distancia mínima con el sensor
(aproximadamente 30cm), por debajo de la
cual las mediciones no son fiables. 2) Para
determinar posiciones con mayor precisión
conviene que la superficie del móvil que se
enfrenta al sensor sea plana y perpendicular
a la dirección del movimiento. Así, por
ejemplo, para estudiar el movimiento de un
alumno, éste enfrenta al sensor la superficie
de una carpeta o un cuaderno.

2. En cuanto a las opciones de configuración, después de entrar en la ventana
correspondiente, hacemos pruebas con diferentes frecuencias (por defecto, el
sensor trabaja a 10Hz y se puede llegar hasta un máximo de 50Hz, es decir, 50
mediciones por segundo) Por otra parte, el sensor se puede preparar para obtener
valores de la posición y también de las magnitudes derivadas: velocidad y de la
aceleración. Con las mediciones obtenidas de uno cualquiera de los movimientos,
se puede aprender rápidamente a obtener gráficas y tablas de valores de las tres
magnitudes.
MOVIMIENTOS DE ALUMNOS
Para completar las actividades de familiarización con el sensor de movimiento, dibujamos
en la pizarra algunas gráficas cualitativas de la evolución de la posición de diferentes
movimientos. Pedimos a los estudiantes que realicen movimientos reales que se ajusten a
esas gráficas. Ellos tienen que prever qué movimiento han de realizar en cada caso y usar
el sensor de posición para obtener las gráficas de los movimientos reales efectuados. Una
vez obtenida la gráfica tienen que eliminar, si es necesario, los valores de tramos que no
correspondan al tipo de movimiento solicitado. Se adjuntan algunos ejemplos
.

3. ESTUDIO DE UN MOVIMIENTO "UNIFORME"
Pedimos a los estudiantes que efectúen un movimiento de aproximación hacia el sensor,
procurando que dicho movimiento sea uniforme. Antes de realizar el experimento, los
alumnos dibujan, a modo de hipótesis y de forma cualitativa, las gráficas de la posición, la
velocidad y la aceleración de este movimiento.
Las gráficas
experimentales
adjuntas muestran
con bastante claridad
tres etapas. En la
primera etapa, el
alumno inicia el
movimiento y tarda
aproximadamente
0.5s en alcanzar una
velocidad (negativa)
de aproximación al
sensor. Durante un

4. intervalo aproximado de 2s, el movimientode aproximaciónpretende ser uniforme,
pero la gráfica de la
velocidad muestra
que no lo es tanto. En
los últimos 0.5s el
alumno frena hasta
que se detiene a unos
30cm del sensor. La
forma de las gráficas
obtenidas es bastante
satisfactoria, aunque
en las gráficas de la
velocidad y (sobre
todo) de la
aceleración, se
encuentran algunos
valores que se
separan en exceso de
la línea que marca el
conjunto. El sensor
mide posiciones y, a
partir de ellas, obtiene
las magnitudes
derivadas: velocidad
y aceleración. Cada
imprecisión en la
medida de alguna
posición se traduce en
una imprecisión
mayor en el valor de
las velocidades y,

5. mayor aún, en el de
las aceleraciones.
Una vez analizadas cualitativamente las gráficas del movimiento de aproximación del
alumno, nos proponemos estudiar con un poco más de detalle el tramo intermedio de dicho
movimiento. Para ello, eliminamos los valores de las mediciones que no interesan, es
decir, los que corresponden al tramo inicial y al tramo final. Una vez eliminadas estas
mediciones en las tres gráficas, realizamos ajustes lineales en todas ellas. Del resultado
obtenido de estos ajustes en las gráficas de la posición y de la aceleración, se deduciría que
el movimiento real del alumno se puede asimilar a un movimiento bastante uniforme. Sin
embargo, el ajuste realizado en la gráfica de la velocidad muestra que ésta osciló bastante
y que además no lo hizo alrededor de un valor constante: el alumno se movió cada vez más
lento (velocidad creciente, pero negativa) A modo de provocación, realizamos un ajuste
sinusoidal de la gráfica de la velocidad para mostrar que este tipo de ajuste también se
adapta a los valores experimentales de la velocidad. Desde luego, el movimiento del
alumno no fue oscilatorio (él siempre avanzó en el mismo sentido), pero sí osciló el valor
(siempre negativo) de su velocidad.