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TEORIA DE LAS MUESCAS
1. INTRODUCCIÓN


                                                                         Supongamos que existe
                                                                         una máquina que realiza
                                                                         muescas sobre unos
                                                                         moldes     de    forma
                                                                         cuadrangular.

                                                                         La máquina posee dos
                                                                         operadores: un extrusor,
                                                                         que es el instrumento
                                                                         que realiza las muescas
                                                                         sobre el molde y, una
                                                                         pinza que es la pieza
                                                                         que gira el molde de ser
                                                                         necesario     antes   de
                                                                         colocarlo    sobre     el
                                                                         soporte o bastidor.

                                 FIGURA 1


Una vez colocado el molde sobre el bastidor
queda una cara frente al extrusor; éste
mediante una acción realiza una muesca
sobre la cara, transformando el molde. Como
se observa en las figuras de la derecha.
                                                           FIGURA 2a            FIGURA 2b
Si se requiere la pinza toma el molde y lo gira
cada vez un ángulo de noventa (90) grados,
colocando cada vez una cara libre frente al
extrusor.

Las figuras 2a y 2d, muestran dos estados
de una cara, antes y después de la extrusión.              FIGURA 2c            FIGURA 2d
La máquina se muestra desde una vista
superior.

La máquina sigue un programa para cada molde. Dicho programa se llama “un autómata” y
representa los estados u operaciones que se deben seguir sobre cada cara.
El autómata se representa por el siguiente esquema:




                                                FIGURA 3
En donde q0 representa el estado inicial de la pieza, q1 el estado del molde después de haber
actuado el extrusor sobre la primera cara; q2 representa el estado después de haber actuado el
extrusor sobre la segunda cara; q3 representa el estado después de haber actuado el extrusor
sobre la tercera cara y q4 representa el estado final de la pieza. Así el autómata de la figura 4,




                                                FIGURA 4
Representa el programa seguido por máquina extrusora para obtener la pieza de la figura 5a:
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                    FIGURA 5a                                                    FIGURA 5b


2. MOLDES Y MUESCAS

2.1 Definición:        Una extrusión es una muesca (perforación lateral rectángular, también conocida
                       como extrusión interior) o una saliente (extrusión exterior) realizada en un
                       molde cuadrangular sobre una de sus caras. Por conveniencia llamaremos más
                       adelante extrusiones a las salientes y simplemente muescas a las perforaciones
                       laterales (extrusiones interiores) efectuadas sobre las caras del molde
                       rectangular.

2.2 ESTRUCTURA DE UN MOLDE

2.2.1 GRILLAS
Consideremos un cuadrado de longitud L.




                                                      FIGURA 6
A partir de éste cuadrado, que llamaremos cuadrado base o cuadrado unidad, construyamos una
malla o rejilla de 4x 4 cuadrados.




                                                                                           Rejilla de 4x4
                                                                                           cuadrados unidad



                                                      FIGURA 7
Para efectos de nuestro trabajo consideraremos solamente el borde de la rejilla. Las líneas
interiores supongamóslas punteadas y las llamaremos GRILLA. Ahora, el borde junto con su
interior, es decir la grilla, los llamaremos un MOLDE. Así:




                                                                                           Molde



                                                      FIGURA 8
En ocasiones consideraremos la grilla como invisible, ello no significa que no deba tenerse en
cuenta. Los siguientes gráficos ilustran algunas posibilidades de presentación de las grillas:




          FIGURA 9a                    FIGURA 9b                    FIGURA 9c                      FIGURA 9d
 Molde con grilla de           Molde con grilla             Molde con borde reglado Molde sin grilla ni borde
 líneas punteadas              punteada                                             reglado (molde limpio)

Cada vez que consideremos un molde “limpio” debemos suponer que existe una grilla (o rejilla)
invisile que nos orientará en la realización de las muescas.

2.3 LECTURA DE UN MOLDE
 Leer un molde significa pder estblecer tres cosas:
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Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
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       o    Diferenciar las caras
       o    Identificar el número de niveles por cara
       o    Establecer la dirección de los niveles o la orientación de la cara

Consideremos un molde limpio y nomenclemos sus caras como a, b, a’ (a prima) y b’ (b prima)
en el sentido contrario a las manecillas del reloj, partiendo de la cara lateral izquierda. Es decir:

               BORDE                      NOMBRE
              Izquierdo                      a
                Inferior                    b
               Derecho                       a’ (a prima)
               Superior                     b’ (b prima)
                                                                                       FIGURA 10



Tomemos ahora el vértice superior izquierdo y contemos las filas de la grilla. A cada fila la
llamaremos un nivel, salvo a la última fila.




                                                      FIGURA 11

Ahora tomemos el vértice inferior izquierdo y contemos las columnas de la grilla. A cada columna
la llamaremos un nivel.




                                                      FIGURA 12

Continuémos así con cada cara del molde. Tenemos entonces,



                                                                    Observe que la lectura de los niveles se
                                                                    hace según el siguiente esquema:




                                                                                      FIGURA 14
                            FIGURA 13
 Para referirnos a un nivel en particular, primero llamamos su cara y luego el número del nivel, así:
                                                         a2
Tal símbolo se refiere al “nivel 2 de la cara a”. Y correponde en la imagen a:

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2.3 EJERCICIOS RESUELTOS
Ubique los siguientes niveles en su respectivo molde:

 (i) a1      (ii) a1, b2   (iii) a2, a3, a’3    (iv) b3, b´2    (v) a1, b2, b’1   (vi) a3,b2,b3,b’1     (vii) b1, b’1   (vii) a1, a’1

      Solución:




           FIGURA 16a                          FIGURA 16b                         FIGURA 16c                            FIGURA 16d
 (i) a1                             (ii) a1, b2                       (iii) a2, a3, a’3                       (iv) b3, b’2




           FIGURA 16e                          FIGURA 16f                     FIGURA 16g                      FIGURA 16h
 (v) a1, b2, b’1                      (vi) a3,b2,b3,b’1                 (vii) b1, b’1                 (vii) a1, a’1

2.4 EJERCICIOS PROPUESTOS

a) En cada molde ubique el nivel:




          FIGURA 17a                   FIGURA 17b                    FIGURA 17c                FIGURA 17d                     FIGURA 17e
 a2                             a2, a’3                        a3, b1                     a3, b1, b3                    a1, a’1,b1,b’1




          FIGURA 17f                   FIGURA 17h                    FIGURA 17i                FIGURA 17j                     FIGURA 17k
 a1, a3,a’1,a’3                 b2, b3, a’1, a’3               A’1, a’2, a’3              a1, a2, a3, b’2               a2, b2, a’3, b’3



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b) Abra la aplicación MSPaint. Utilice la “herramienta cuadrado”.
        1.- Elabore un cuadrado unidad
        2.- Construya una grilla de 4x4.
        3.- Pinte el borde de color azul.
        4.- Pinte la grilla de color gris
        5.- Guarde el archivo gráfico como: “molde_00.jpg”.
        6.- Cierre la aplicación.

c) Carge el archivo “molde_00.jpg”:
       1.- Coloque el molde en la esquina superior derecha.
       2.- Realice diez copias del molde.
       3.- Rellene de color rojo los niveles de la cara a, de color amarillo los de la cara b, de color café los
       de la cara a’ y los de la cara b’ de color naranja.

                3.1    a1,a’3                                      3.6    a1, a2, b2, b3, a’2, a’3, b’1
                3.2    b2, b3                                      3.7    a1, a2, a3, b2, b3, a’2
                3.3    a2, b2, a’3                                 3.8    b2, a’2, a’3, b’1, b’3
                3.4    b1, b’1                                     3.9    a2, a3, b1, a’2, b’1
                3.5    a1, b1, a’1, b’1                            3.10   a3, b3, a’1, a’2, b’2


         4.- Guarde el archivo grágico como: “moldes_01.jpg”.
         5.- Cierre la aplicación.

d) Carge el archivo “moldes_01.jpg”.
       1.- Utilice la “herramienta selección”. Seleccione y borre los moldes (3.2), (3.5), (3.8) y (3.9).
       2.- Guarde el archivo gráfico como: “moldes_02.jpg”.
       3.- Sugerencia: Utilice la herramienta “boorador”, establezca el tamaño de la herramienta borrador
       del tamaño del cuadrado unidad utilizando las teclas (+ / -).
       4.- Borre (realice la muesca) los cuadrados de color de los numerales restantes: (3.1), (3.3), (3.4),
       (3.6), (3.7) y (3.10).
       5.- Guarde nuevamente el archivo gráfico e imprima el archivo.

e) Abra la aplicación MSPaint con una hoja en blanco de tamaño 400x600.
      1.- Trace un segmento horizontal, utilizando la herramienta línea.
      2.- Siga las instrucciones del siguiente diagrama para construir la entidad “esquina”:




                                                                FIGURA 18

         3.- Active la herramienta texto. Describa, utilizando la herramienta texto, en sus propias palabras el
         proceso seguido para construir la entidad “esquina”.
         4.- Guarde el archivo como: “esquina_00.jpg”
         5.- Abra la aplicación “Bloc de Notas” (Sin cerrar MSPaint). Cargue el archivo llamado
         “algorítmo_esquina.txt”. Complete el algorítmo escriba al frente de los pasos P2 y P5 la actividad
         realizada:




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                                                        FIGURA 19

         6.- Guarde el archivo documento. Cierre las aplicaciones “Bloc de Notas” y “MSPaint”.

f)   Carge el archivo “esquina_00.jpg”. Coloque la imagen de la entidad “esquina”, arriba a la derecha;
     borre el texto. Guarde el archivo como “muesca_01.jpg”.
         1.- Siga el siguiente diagrama:




                                                                FIGURA 20

         2.- Abra la aplicación “Bloc de Notas”. Cargue el archivo “algorítmo_01”. Escriba al frente de cada
         paso la actividad a realizar:




                                                        FIGURA 21

         3.- Guarde los archivos. Cierre las aplicaciones.

g) Carge el archivo “esquina_00.jpg”. Coloque la imagen de la entidad “esquina” abajo a la derecha del
   área de trabajo; borre el texto existente. Guarde el archivo como “muesca_02.jpg ”.
       1.- Siga el siguiente diagrama:




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                                                                FIGURA 22

         2.- Abra la aplicación “Bloc de Notas”. Cargue el archivo “algorítmo_02.txt”. Escriba al frente de cada
         paso la actividad a realizar:




                                                           FIGURA 23

         3.- Guardamos los archivos. Cerramos las aplicaciones.

h) Carge el archivo “esquina_00.jpg”. Coloque la imagen de la entidad “esquina” en la parte inferior
   izquierda del área de trabajo. Guarde el archivo como “muesca_03.jpg”. No olvide guardar
   periódicamente su trabajo.

         1.- Siga el siguiente diagrama:




                                                                FIGURA 24

         2.- Abra la aplicación “WordPad”. Cargue el archivo “algorítmo_03.rtf”. Escriba abajo de cada paso la
         actividad a realizar:




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                                                        FIGURA 25

          Cargue ahora el mismo archivo en MSWord. Escriba sus observaciones.

         3.- Guarde el archivo de documento con formato RTF. Cierre las aplicaciones.

i)   Carge el archivo “esquina_00.jpg”. Coloque la imagen de la entidad “esquina” en la parte media superior
     del área de trabajo. Guarde el archivo como “muesca_04.jpg”. No olvide guardar periódicamente su
     trabajo.

         1.- Siga el siguiente diagrama:




                                                                FIGURA 26

         2.- Abra la aplicación “MSWord”. Cargue el archivo “algorítmo_03.rtf”. Escriba abajo de cada paso la
         actividad a realizar:




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                                                        FIGURA 27



         3.- Guarde el archivo de documento con formato RTF. Cierre las aplicaciones.


2.5 PROBLEMAS

     a) Elabore un diagrama para que a partir de la entidad                     se puedan obtener las
        entidades:

                 y
          Abra el archivo “herramientas_de_diagramas.jpg” y utilice los elementos en él contenidos
         para realizar sus diagramas. Guarde los diagramas como: “muesca_05.jpg” y
         “muesca_06.jpg” respectivamente.

     b) Elabore un diagrama para que a partir de la entidad                     se pueda obtener la entidad:



     c) ¿De qué otra manera se pueden construir las entidades                     ,        y         ? Elabore
     diagramas.




3. AUTOMATAS

3.1 Definición:     Un autómata es la representación de los estados de un molde. En él se indica en
                    qué cara y en qué nivel se realiza la muesca (extrusión interior) por parte del
                    extrusor. Cada estado se representa por un círculo denotado qi, i=1,2,3,4.
                    Un arco de flecha que va de un estado a otro, indica que se ha realizado una
                    muesca. La expresión arriba del arco de flecha indica sobre qué cara y a qué nivel
                    se realiza la muesca.




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                                                      FIGURA 28
La figura 28, muestra cómo actúa un autómata. Se muestran dos estados consecutivos. Puesto
que los moldes tienen cuatro caras, sólo son posible cuatro estados, que denotamos como uno,
dos, tres y cuatro; Tomamos como estado cero, el molde limpio y por tanto el estado cero (q0) es el
estado inicial y el estado cuatro (q4) el estado final. Por comodiidad el estado final se representará
por un doble círculo (dos círculos concéntricos).

Si se han realizado varias muescas sobre una misma cara, en el autómata debe haberse
establecido igual número de flechas, indicando la expresión sobre el lomo del arco el respectivo
nivel (figura 29).




                                                      FIGURA 29

Es claro no puede haber más de tres flechas entre cada par de estados, si la grilla del molde es de
4x4.

En general si la grilla de un molde tiene nxn cuadrados unidad, debe haber a lo más n-1 flechas
entre cada par de estados.


3.2 CORRESPONDENCIA ENTRE AUTOMÁTAS Y MOLDES.
 Un autómata reoresenta un molde y para cada molde debe existir un autómata. Así por ejemplo, para el
 molde:
                            se tiene el autómata:




        FIGURA 30a                                                    FIGURA 30b


Nótese que la disposición de los círculos es arbitraria siempre y cuando esté clara la secuencia de los
estados. Los siguientes autómatas son equivalentes:




                          FIGURA 31a                                                       FIGURA 31b



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3.3 EJERCICIOS RESUELTOS
Elabore el autómata correspondiente a cada molde:


                  1.                                                 3.




                                     FIGURA 32a                                            FIGURA 32b

                  2.                                                 4.




                                     FIGURA 32c                                            FIGURA 32d


SOLUCIONES:
1. Para el molde:         se tiene el autómata:




      FIGURA 33a
                                                                          FIGURA 33b


2. Para el molde:        se tiene el autómata:




      FIGURA 34a                                                          FIGURA 34b


3. Para el molde:         se tiene el autómata:




                                                                          FIGURA 35b
      FIGURA 35a


4. Para el molde:         se tiene el autómata:




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      FIGURA 36a                                                         FIGURA 36b




3.4 EJERCICIOS PROPUESTOS
a) Elabore el autómata correspondiente a cada molde:

          1.                                                  3.




                             FIGURA 37a                                          FIGURA 37b

          2.                                                  4.




                              FIGURA 37c                                         FIGURA 37d

          5.                                                  6.




                              FIGURA 37e                                         FIGURA 37f


b) Halle el molde correspondiente a cada autómata:


1.




                                                          FIGURA 38a




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2.




                                                          FIGURA 38b

3.




                                                          FIGURA 38c




 4.




                                                       FIGURA 38d

 5.




                                                       FIGURA 38e

 6.




                                                        FIGURA 38f

 7.




                                                       FIGURA 38g




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 8.




                                                       FIGURA 38h




 9.




                                                        FIGURA 38i

10.




                                                        FIGURA 38i


3.5 PROBLEMAS
    a) Cargue el archivo “entidades_00.png”. Ubique la entidad base en la parte media dercha del
      área de trabajo. Guarde el archivo como “molde_01.png”. A partir de la entidad base                 ,
      obtenga el molde solicitado. Elabore el algorítmo correspondiente.




3.6 MUESCAS MASIVAS
Observemos la siguiente secuencia:




                                                            FIGURA 39


Aquí hemos notado por                   la consecución de una muesca independientemente del lugar donde se

realizó. Por       un giro a izquierda y a continuación la realización de una muesca masiva. Como se
observa una “muesca masiva” no es más que una doble o triple muesca superficial, pero de tal modo que
las muescas son contigüas o adyacentes.

En la tercera y cuarta imágenes de la figura 39 puede verse que se construyen muescas de diefrente
tamaño, mientras que en una se realiza una muesca de tamaño dos en la otra una muesca de tamaño 3.
Igual cosa ocurre con la última imagen. Para evitar cambiar de notación y puesto que las muescas son
adyacentes indicaremos solamente el nivel donde comienza la muesca masiva y el número de muescas
superficiales adyacentes del siguiente modo:

que se lee: “sobre la cara a se realizó una muesca masiva de tamaño tres a partir del nivel dos”.
De éste modo el “giro a izquierda” que sufre el molde se hace implícito.

El autómata que representa la secuencia, es:




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Que equivale al autómata:




                                                         FIGURA 41




3.7 MUESCAS PROFUNDAS
Cabe la pregunta de “si sobre un mismo nivel es posible hacer dos muescas consecutivas”. La
respuesta, por supuesto, debe ser afirmativa. Incluso las muescas podrían hacerse tan profundas
como se quisiera con la única limitación del borde opuesto del molde. Es posible pensar en un tipo
de muesca que atraviese el molde sobre un único nivel, partiéndolo en dos. Sin embargo éste tipo
de muescas pueden acarrearnos problemas de difícil solución. Diremos pues que una extrusión
profunda no puede llegar sino hasta la longitud del segmento menos una unidad.

En términos generales, diremos que una muesca es profunda si tiene más de una unidad de
profundidad. O que una extrusión profunda es aquella que está a más de dos unidades del
segmento.




              FIGURA 42                                                  FIGURA 43

Por ahora solamente consideraremos aquellas muescas profundas de dos unidades de
profundidad. Notaremos una extrusión profunda por el dígito correspondiente al nivel de
profundidad anteponiéndolo al valor indicativo del nivel donde se realiza la incisión.




                                                      FIGURA 44

La figura 44 nos indica que “se realizó una incisión profunda de nivel del tercer nivel con dos
recuadros de profundidad”.



EJERCICIOS RESUELTOS
(Ojo: Cuidar la numeración de gráficos)



EJERCICIOS PROPUESTOS
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PROBLEMAS PROPUESTOS




3.7 MUESCAS SIMULTÁNEAS

Nuestra máquina imaginaria de muescas realiza muescas solamente por una cara, piensese ahora
en la posibilidad de mejorar nuestra máquina de tal modo que pueda realizar muescas
simultáneamente sobre las cuatro caras del molde. Pueden suceder dos cosas:
    a) que todas las caras sufran la misma transformación.
    b) algunas caras sufren algún tipo de transformación:
        b.1.- las caras que sufren la transformación (caras activas), sufren la misma transformación.
        b.2.- las caras activas sufren diferente transformación.

Esto es que la máquina puede actuar sobre dos, tres o las cuatro caras de manera simultánea. Si
actúa sobre dos, quiere decir que dos caras no sufren ningún tipo de transformación. Esas dos caras
pueden ser o no adyacentes.

Por ahora, ocupemonos de los moldes que sufren la misma transformación en todas sus caras.

En la siguiente imagen (figura 41) se tiene una muesca por cada cara a la altura del tercer nivel.
Luego sufren una muesca a la altura del quinto nivel:




                                                       FIGURA 45
Las muescas simultáneas sobre todas las caras las representaremos, anteponiendo las letras                  “Se”.
Así tenemos el autómata:




                                                       FIGURA 46


Como las acciones se presentan sobre todas las caras simultáneamente, podemos sintetizar el
autómata representándo únicamente el estado final, a menos que se indique lo contrario. Veamos la
siguiente secuencia:




                                                      FIGURA 47
Por tanto tenemos el autómata:



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                                                       FIGURA 48

Podría sintetizarse como:




                                                       FIGURA 49


Por supuesto es posible obtener muescas simultáneas en profundidad:




                                                       FIGURA 50


En la figura 45 se ve que el molde se transforma en 5 etapas. En q1 sufre una transformación
simultánea a la altura del tercer nivel; en q2 se realiza sobre el molde una muesca simultánea a la
altura del cuarto nivel. En el autómata estos dos estados pueden reducirse a uno solo:




                                                       FIGURA 51
En q3 se tiene una muesca profunda simultánea a la altura del tercer nivel.




                                                       FIGURA 52
En q4, ocurre algo similar, se tiene una muesca profunda sobre cada una de las caras a la altura del
cuarto nivel.




                                                       FIGURA 53
Reduciendo los estados q2 y q3 a uno sólo tenemos:




                                                       FIGURA 54
Y el autómata general reducido sería:




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                                                       FIGURA 55




EJERCICIOS RESUELTOS



EJERCICIOS PROPUESTOS



PROBLEMAS PROPUESTOS




3.8 REPRESENTACION MATRICIAL DE UN MOLDE

Un molde extrusado o con incisiones puede representarse mediante un arreglo rectángular de unos
y ceros; en donde los unos indican el lugar donde se realizó una extrusión y el cero que en dicho
recuadro no se ha efectuado acción alguna.

                                                                              0   0   0    0     0   0
                                                                              1   1   0    0     0   1
                                                                              0   0   0    0     1   1
                                                                              0   0   0    0     0   0
                                                                              1   0   0    0     0   0
                                                                              1   0   1    1     0   0

                                                                                      Tabla 01
                        FIGURA 56


La tabla 01 muestra el arreglo rectangular de unos y ceros correspondiente a la figura 56. Tal
arreglo lo llamamos la “matriz asociada” o “matriz de estados”

Entonces es posible, de aquí en adelante, poder representar un molde mediante un autómata y
asociarle una matriz de estados. Finalmente debemos entender que los tres se corresponden
mutuamente.


                                                                              0   0   1    1     1   0
                                                                              0   0   0    0     0   0
                                                                              1   0   0    0     0   1
                                                                              1   0   0    0     1   1
                                                                              1   1   1    0     1   1
                                                                              0   0   0    0     1   1




                                                      FIGURA 57


EJERCICIOS RESUELTOS
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Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo)                                                Enrique Araújo Oviedo
                                              Página 19
______________________________________________________________________________________________




EJERCICIOS PROPUESTOS



PROBLEMAS PROPUESTOS




3.9 EXCAVACIONES

Por alguna expriencia cercana todos sabemos lo que es un túnel, sin embargo la visión que tenemos
de un tunel es más bien próxima a la de tunel lineal, por ejemplo el tunel de una carretera a pesar de
poseer algun tipo de curva, ésta es suave. Los túneles de trenes son básicamente lineales. El túnel
conbstruído para traer el agua de la represa del sisga a Bogotá es otro ejemplo de túnel lineal. El
túnel que une Francia con Inglaterra, por debajo del lecho marino del canal de la mancha es también
de corte lineal. Existen muchos tipos de túneles, la mayoría lineales.

    (imagen de un túnel de una            Pero al detenernos un poco y revisar los túneles de una mina
        mina carbonífera)                 de carbón no sólo encontramos niveles sino que los socavones
                                          se convierten en una enmarañada red de túneles, algunos
                                          ortogonales entre sí.

Para el presente trabajo nos interesan los túneles o excavaciones no lineales, particularmente las
excavaciones ortogonales: túneles o excavaciones que forman ángulo rectos.

Para dar una idea de lo se pretende observemos la siguiente evolución:




                                                       FIGURA 58

A partir del noveno estado se observa un nuevo tipo de muesca. Una muesca al interior del molde,
ortogonal a la muesca horizontal anterior. Este tipo de muescas se denominan “excavaciones”.

Veamos otros ejemplos de excavaciones:




                        FIGURA 59                                                    FIGURA 60




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                                              Página 20
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                        FIGURA 61                                                    FIGURA 62

En la figura 59 puede observarse una excavación con doble orientación (como si la entrada del túnel
se abriera en dos secciones). Aquí es importante notar que existen dos “excavaciones” (muescas)
ortogonales a la anterior muesca horizontal (la que sirve de entrada al túnel). En la figura 60 se
observan dos entradas, cada una con una muesca ortogonal pero con orientación distinta respecto
a la muesca de entrada. Estos dos ejemplos nos hacen notar que existe una “orientación relativa”
de la muesca con respecto a la muesca precedente; es decir que podemos establecer dos tipos de
ortogonalidades: ortogonalidad a derecha y ortogonalidad a izquierda respecto de la muesca
precedente. En la figura 61 se observa que hay dos entradas y que al interior de cada una se
presenta una excavación de doble profundidad. En la entrada de la cara a del molde se tiene una
orgonalidad a izquierda respecto a la muesca de entrada y una ortogonalidad a derecha respecto a
la segunda muesca del túnel. En la segunda entrada, que ocurre sobre la cara b del molde se tiene
una ortogonalidad a izquierda respecto a la muesca de entrada y una ortogonalidad a derecha
respecto a la segunda muesca del túnel. La figura 62 presenta dos entradas de túnel una más
ancha que la otra, pero con características similares al molde de la figura anterior. Lo novedoso aquí
es el tercer túnel que atraviesa de una cara a otra. Podría interpretarse de varias maneras. Una. Se
presentaron dos extrusiones profundas a nivel de la cara a’ a la altura del quinto nivel y la otra
sobre la cara b’ a la altura del segundo nivel. Una segunda interpretación es que se realizó una
excavación; si la excavación fue sobre la cara b’, entonces la entrada es por dicha cara y la salida
por la cara a’. Y por tanto se tuvo una ortogonalidad a derecha respecto a la muesca precedente.
Si por el contrario la entrada es sobre b’, la salida será sobre la cara a’ y la ortogonalidad
presente es a izquierda. Nótese que cuando hablamos de derecha e izquierda lo hacemos respecto
a la muesca precedente, en otras palabras respecto al vector director de la muesca precedente.

9.3.1 Definición:        Una excavación es una muesca realizada a continuación de otra, pudiéndose
                         cambiar la orientación con respecto a la muesca precedente.

Entonces tenemos:




                                                                                     FIGURA 64
                        FIGURA 63

Al igual que las hileras y los meandros, las muescas también poseen un vector director que nos
indica la orientación de una muesca.




                                                                                 FIGURA 66
                                                      El vector director de la excavación de la figura de
                     FIGURA 65
                                                      arriba es ortogonal al vector director de la muesca
                                                      precedente.

Como se vió en la figura 62, las excavaciones pueden tener más de un nivel de profundidad:

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                                              Página 21
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                        FIGURA 67                                                    FIGURA 68
Excavación con un (1) nivel de profundidad.                  Excavación con dos (2) niveles de profundidad.


Las excavaciones sólo pueden ser de dos tipos :
    a) Profundidad lineal: corresponde a la misma extrusión profunda.
    b) Profundida ortogonal: corresponde a una muesca ortogonal a derecha o a izquierda con uno
       o más niveles de profundidad.

a) Profundidad lineal                    Profundidad ortogonal
                                         a izquierda                             a derecha




              FIGURA 67                                FIGURA 68                             FIGURA 69
Excavación lineal                        Excavación ortogonal a izquierda        Excavación ortogonal a derecha

Resumiendo:




              FIGURA 70                                FIGURA 71                             FIGURA 72
 Excavación lineal con un (1) nivel Excavación ortogonal a izquierda Excavación ortogonal a derecha
 de profundidad.                    con un (1) nivel de profundidad. con un (1) nivel de profundidad.




              FIGURA 73                                FIGURA 74                             FIGURA 75
 Excavación lineal con dos (2) Excavación ortogonal a izquierda Excavación ortogonal a derecha
 niveles de profundidad.       con dos (2) niveles de profundidad. con dos (2) niveles de profundidad.


9.3.2 Notación: La siguiente tabla muestra la notación que utilizaremos para los distintos de
excavaciones:
                                   Excavación              Símbolo
                        Lineal
                                                                     ( )
                            Ortogonal a izquierda
                                                                     ( )
                            Ortogonal a derecha
                                                                     ( )
                                                   Tabla 2

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                                              Página 22
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Ejemplos:




         FIGURA 76                      FIGURA 77                       FIGURA 78                      FIGURA 79

           ( 4)                        e4( 4)                            ( 3)                          (2 2)
(explicación)

más ejemplos:




      FIGURA 80               FIGURA 81                FIGURA 82               FIGURA 83                 FIGURA 84

    ( 2;        3)        e2( 2;          3)        (2 2;          4)        ( 4;          3)          ( 4;2 4)

(explicación)

Y desglosemos un último ejemplo, en sus detalles:




                                                FIGURA 86
                                                  ( 6)
                                                                           FIGURA 87            FIGURA 88

                                                                          ( 6; 2 6)             ( 6; 2 6;      5)




 FIGURA 85



                                                FIGURA 89                  FIGURA 90                    FIGURA 91

                                        ( 6; 2 6;        5;        ( 6; 2 6;        5;          ( 6; 2 6;      5; 2 4;
                                        2 4)                        2 4;     2)                   2;    1)

O si se prefiere ver de manera sintética:




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                                              Página 23
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  ( 6; 2 6;       5; 2 4;     2;    1)


                                                       FIGURA 92


Nótese la similitud entre las excavaciones y los meandros.




2. LAS MUESCAS Y EL LENGUAJE LOGO (RELACIONES)
(transcribir apuntes y resultados)


3. VALOR PEDAGÓGICO DE LAS MUESCAS
(Listo. Falta corregir tres aspectos)


4. COMPLEJIDAD COGNITIVA
(completar la documentación)




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Teoria De Muescas

  • 1. TEORIA DE LAS MUESCAS 1. INTRODUCCIÓN Supongamos que existe una máquina que realiza muescas sobre unos moldes de forma cuadrangular. La máquina posee dos operadores: un extrusor, que es el instrumento que realiza las muescas sobre el molde y, una pinza que es la pieza que gira el molde de ser necesario antes de colocarlo sobre el soporte o bastidor. FIGURA 1 Una vez colocado el molde sobre el bastidor queda una cara frente al extrusor; éste mediante una acción realiza una muesca sobre la cara, transformando el molde. Como se observa en las figuras de la derecha. FIGURA 2a FIGURA 2b Si se requiere la pinza toma el molde y lo gira cada vez un ángulo de noventa (90) grados, colocando cada vez una cara libre frente al extrusor. Las figuras 2a y 2d, muestran dos estados de una cara, antes y después de la extrusión. FIGURA 2c FIGURA 2d La máquina se muestra desde una vista superior. La máquina sigue un programa para cada molde. Dicho programa se llama “un autómata” y representa los estados u operaciones que se deben seguir sobre cada cara. El autómata se representa por el siguiente esquema: FIGURA 3 En donde q0 representa el estado inicial de la pieza, q1 el estado del molde después de haber actuado el extrusor sobre la primera cara; q2 representa el estado después de haber actuado el extrusor sobre la segunda cara; q3 representa el estado después de haber actuado el extrusor sobre la tercera cara y q4 representa el estado final de la pieza. Así el autómata de la figura 4, FIGURA 4 Representa el programa seguido por máquina extrusora para obtener la pieza de la figura 5a:
  • 2. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 2 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 5a FIGURA 5b 2. MOLDES Y MUESCAS 2.1 Definición: Una extrusión es una muesca (perforación lateral rectángular, también conocida como extrusión interior) o una saliente (extrusión exterior) realizada en un molde cuadrangular sobre una de sus caras. Por conveniencia llamaremos más adelante extrusiones a las salientes y simplemente muescas a las perforaciones laterales (extrusiones interiores) efectuadas sobre las caras del molde rectangular. 2.2 ESTRUCTURA DE UN MOLDE 2.2.1 GRILLAS Consideremos un cuadrado de longitud L. FIGURA 6 A partir de éste cuadrado, que llamaremos cuadrado base o cuadrado unidad, construyamos una malla o rejilla de 4x 4 cuadrados. Rejilla de 4x4 cuadrados unidad FIGURA 7 Para efectos de nuestro trabajo consideraremos solamente el borde de la rejilla. Las líneas interiores supongamóslas punteadas y las llamaremos GRILLA. Ahora, el borde junto con su interior, es decir la grilla, los llamaremos un MOLDE. Así: Molde FIGURA 8 En ocasiones consideraremos la grilla como invisible, ello no significa que no deba tenerse en cuenta. Los siguientes gráficos ilustran algunas posibilidades de presentación de las grillas: FIGURA 9a FIGURA 9b FIGURA 9c FIGURA 9d Molde con grilla de Molde con grilla Molde con borde reglado Molde sin grilla ni borde líneas punteadas punteada reglado (molde limpio) Cada vez que consideremos un molde “limpio” debemos suponer que existe una grilla (o rejilla) invisile que nos orientará en la realización de las muescas. 2.3 LECTURA DE UN MOLDE Leer un molde significa pder estblecer tres cosas: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 3. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 3 ______________________________________________________________________________________________ o Diferenciar las caras o Identificar el número de niveles por cara o Establecer la dirección de los niveles o la orientación de la cara Consideremos un molde limpio y nomenclemos sus caras como a, b, a’ (a prima) y b’ (b prima) en el sentido contrario a las manecillas del reloj, partiendo de la cara lateral izquierda. Es decir: BORDE NOMBRE Izquierdo a Inferior b Derecho a’ (a prima) Superior b’ (b prima) FIGURA 10 Tomemos ahora el vértice superior izquierdo y contemos las filas de la grilla. A cada fila la llamaremos un nivel, salvo a la última fila. FIGURA 11 Ahora tomemos el vértice inferior izquierdo y contemos las columnas de la grilla. A cada columna la llamaremos un nivel. FIGURA 12 Continuémos así con cada cara del molde. Tenemos entonces, Observe que la lectura de los niveles se hace según el siguiente esquema: FIGURA 14 FIGURA 13 Para referirnos a un nivel en particular, primero llamamos su cara y luego el número del nivel, así: a2 Tal símbolo se refiere al “nivel 2 de la cara a”. Y correponde en la imagen a: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 4. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 4 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 15 2.3 EJERCICIOS RESUELTOS Ubique los siguientes niveles en su respectivo molde: (i) a1 (ii) a1, b2 (iii) a2, a3, a’3 (iv) b3, b´2 (v) a1, b2, b’1 (vi) a3,b2,b3,b’1 (vii) b1, b’1 (vii) a1, a’1 Solución: FIGURA 16a FIGURA 16b FIGURA 16c FIGURA 16d (i) a1 (ii) a1, b2 (iii) a2, a3, a’3 (iv) b3, b’2 FIGURA 16e FIGURA 16f FIGURA 16g FIGURA 16h (v) a1, b2, b’1 (vi) a3,b2,b3,b’1 (vii) b1, b’1 (vii) a1, a’1 2.4 EJERCICIOS PROPUESTOS a) En cada molde ubique el nivel: FIGURA 17a FIGURA 17b FIGURA 17c FIGURA 17d FIGURA 17e a2 a2, a’3 a3, b1 a3, b1, b3 a1, a’1,b1,b’1 FIGURA 17f FIGURA 17h FIGURA 17i FIGURA 17j FIGURA 17k a1, a3,a’1,a’3 b2, b3, a’1, a’3 A’1, a’2, a’3 a1, a2, a3, b’2 a2, b2, a’3, b’3 Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 5. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 5 ______________________________________________________________________________________________ b) Abra la aplicación MSPaint. Utilice la “herramienta cuadrado”. 1.- Elabore un cuadrado unidad 2.- Construya una grilla de 4x4. 3.- Pinte el borde de color azul. 4.- Pinte la grilla de color gris 5.- Guarde el archivo gráfico como: “molde_00.jpg”. 6.- Cierre la aplicación. c) Carge el archivo “molde_00.jpg”: 1.- Coloque el molde en la esquina superior derecha. 2.- Realice diez copias del molde. 3.- Rellene de color rojo los niveles de la cara a, de color amarillo los de la cara b, de color café los de la cara a’ y los de la cara b’ de color naranja. 3.1 a1,a’3 3.6 a1, a2, b2, b3, a’2, a’3, b’1 3.2 b2, b3 3.7 a1, a2, a3, b2, b3, a’2 3.3 a2, b2, a’3 3.8 b2, a’2, a’3, b’1, b’3 3.4 b1, b’1 3.9 a2, a3, b1, a’2, b’1 3.5 a1, b1, a’1, b’1 3.10 a3, b3, a’1, a’2, b’2 4.- Guarde el archivo grágico como: “moldes_01.jpg”. 5.- Cierre la aplicación. d) Carge el archivo “moldes_01.jpg”. 1.- Utilice la “herramienta selección”. Seleccione y borre los moldes (3.2), (3.5), (3.8) y (3.9). 2.- Guarde el archivo gráfico como: “moldes_02.jpg”. 3.- Sugerencia: Utilice la herramienta “boorador”, establezca el tamaño de la herramienta borrador del tamaño del cuadrado unidad utilizando las teclas (+ / -). 4.- Borre (realice la muesca) los cuadrados de color de los numerales restantes: (3.1), (3.3), (3.4), (3.6), (3.7) y (3.10). 5.- Guarde nuevamente el archivo gráfico e imprima el archivo. e) Abra la aplicación MSPaint con una hoja en blanco de tamaño 400x600. 1.- Trace un segmento horizontal, utilizando la herramienta línea. 2.- Siga las instrucciones del siguiente diagrama para construir la entidad “esquina”: FIGURA 18 3.- Active la herramienta texto. Describa, utilizando la herramienta texto, en sus propias palabras el proceso seguido para construir la entidad “esquina”. 4.- Guarde el archivo como: “esquina_00.jpg” 5.- Abra la aplicación “Bloc de Notas” (Sin cerrar MSPaint). Cargue el archivo llamado “algorítmo_esquina.txt”. Complete el algorítmo escriba al frente de los pasos P2 y P5 la actividad realizada: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 6. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 6 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 19 6.- Guarde el archivo documento. Cierre las aplicaciones “Bloc de Notas” y “MSPaint”. f) Carge el archivo “esquina_00.jpg”. Coloque la imagen de la entidad “esquina”, arriba a la derecha; borre el texto. Guarde el archivo como “muesca_01.jpg”. 1.- Siga el siguiente diagrama: FIGURA 20 2.- Abra la aplicación “Bloc de Notas”. Cargue el archivo “algorítmo_01”. Escriba al frente de cada paso la actividad a realizar: FIGURA 21 3.- Guarde los archivos. Cierre las aplicaciones. g) Carge el archivo “esquina_00.jpg”. Coloque la imagen de la entidad “esquina” abajo a la derecha del área de trabajo; borre el texto existente. Guarde el archivo como “muesca_02.jpg ”. 1.- Siga el siguiente diagrama: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 7. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 7 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 22 2.- Abra la aplicación “Bloc de Notas”. Cargue el archivo “algorítmo_02.txt”. Escriba al frente de cada paso la actividad a realizar: FIGURA 23 3.- Guardamos los archivos. Cerramos las aplicaciones. h) Carge el archivo “esquina_00.jpg”. Coloque la imagen de la entidad “esquina” en la parte inferior izquierda del área de trabajo. Guarde el archivo como “muesca_03.jpg”. No olvide guardar periódicamente su trabajo. 1.- Siga el siguiente diagrama: FIGURA 24 2.- Abra la aplicación “WordPad”. Cargue el archivo “algorítmo_03.rtf”. Escriba abajo de cada paso la actividad a realizar: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 8. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 8 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 25 Cargue ahora el mismo archivo en MSWord. Escriba sus observaciones. 3.- Guarde el archivo de documento con formato RTF. Cierre las aplicaciones. i) Carge el archivo “esquina_00.jpg”. Coloque la imagen de la entidad “esquina” en la parte media superior del área de trabajo. Guarde el archivo como “muesca_04.jpg”. No olvide guardar periódicamente su trabajo. 1.- Siga el siguiente diagrama: FIGURA 26 2.- Abra la aplicación “MSWord”. Cargue el archivo “algorítmo_03.rtf”. Escriba abajo de cada paso la actividad a realizar: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 9. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 9 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 27 3.- Guarde el archivo de documento con formato RTF. Cierre las aplicaciones. 2.5 PROBLEMAS a) Elabore un diagrama para que a partir de la entidad se puedan obtener las entidades: y Abra el archivo “herramientas_de_diagramas.jpg” y utilice los elementos en él contenidos para realizar sus diagramas. Guarde los diagramas como: “muesca_05.jpg” y “muesca_06.jpg” respectivamente. b) Elabore un diagrama para que a partir de la entidad se pueda obtener la entidad: c) ¿De qué otra manera se pueden construir las entidades , y ? Elabore diagramas. 3. AUTOMATAS 3.1 Definición: Un autómata es la representación de los estados de un molde. En él se indica en qué cara y en qué nivel se realiza la muesca (extrusión interior) por parte del extrusor. Cada estado se representa por un círculo denotado qi, i=1,2,3,4. Un arco de flecha que va de un estado a otro, indica que se ha realizado una muesca. La expresión arriba del arco de flecha indica sobre qué cara y a qué nivel se realiza la muesca. Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 10. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 10 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 28 La figura 28, muestra cómo actúa un autómata. Se muestran dos estados consecutivos. Puesto que los moldes tienen cuatro caras, sólo son posible cuatro estados, que denotamos como uno, dos, tres y cuatro; Tomamos como estado cero, el molde limpio y por tanto el estado cero (q0) es el estado inicial y el estado cuatro (q4) el estado final. Por comodiidad el estado final se representará por un doble círculo (dos círculos concéntricos). Si se han realizado varias muescas sobre una misma cara, en el autómata debe haberse establecido igual número de flechas, indicando la expresión sobre el lomo del arco el respectivo nivel (figura 29). FIGURA 29 Es claro no puede haber más de tres flechas entre cada par de estados, si la grilla del molde es de 4x4. En general si la grilla de un molde tiene nxn cuadrados unidad, debe haber a lo más n-1 flechas entre cada par de estados. 3.2 CORRESPONDENCIA ENTRE AUTOMÁTAS Y MOLDES. Un autómata reoresenta un molde y para cada molde debe existir un autómata. Así por ejemplo, para el molde: se tiene el autómata: FIGURA 30a FIGURA 30b Nótese que la disposición de los círculos es arbitraria siempre y cuando esté clara la secuencia de los estados. Los siguientes autómatas son equivalentes: FIGURA 31a FIGURA 31b Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 11. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 11 ______________________________________________________________________________________________ 3.3 EJERCICIOS RESUELTOS Elabore el autómata correspondiente a cada molde: 1. 3. FIGURA 32a FIGURA 32b 2. 4. FIGURA 32c FIGURA 32d SOLUCIONES: 1. Para el molde: se tiene el autómata: FIGURA 33a FIGURA 33b 2. Para el molde: se tiene el autómata: FIGURA 34a FIGURA 34b 3. Para el molde: se tiene el autómata: FIGURA 35b FIGURA 35a 4. Para el molde: se tiene el autómata: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 12. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 12 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 36a FIGURA 36b 3.4 EJERCICIOS PROPUESTOS a) Elabore el autómata correspondiente a cada molde: 1. 3. FIGURA 37a FIGURA 37b 2. 4. FIGURA 37c FIGURA 37d 5. 6. FIGURA 37e FIGURA 37f b) Halle el molde correspondiente a cada autómata: 1. FIGURA 38a Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 13. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 13 ______________________________________________________________________________________________ 2. FIGURA 38b 3. FIGURA 38c 4. FIGURA 38d 5. FIGURA 38e 6. FIGURA 38f 7. FIGURA 38g Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 14. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 14 ______________________________________________________________________________________________ 8. FIGURA 38h 9. FIGURA 38i 10. FIGURA 38i 3.5 PROBLEMAS a) Cargue el archivo “entidades_00.png”. Ubique la entidad base en la parte media dercha del área de trabajo. Guarde el archivo como “molde_01.png”. A partir de la entidad base , obtenga el molde solicitado. Elabore el algorítmo correspondiente. 3.6 MUESCAS MASIVAS Observemos la siguiente secuencia: FIGURA 39 Aquí hemos notado por la consecución de una muesca independientemente del lugar donde se realizó. Por un giro a izquierda y a continuación la realización de una muesca masiva. Como se observa una “muesca masiva” no es más que una doble o triple muesca superficial, pero de tal modo que las muescas son contigüas o adyacentes. En la tercera y cuarta imágenes de la figura 39 puede verse que se construyen muescas de diefrente tamaño, mientras que en una se realiza una muesca de tamaño dos en la otra una muesca de tamaño 3. Igual cosa ocurre con la última imagen. Para evitar cambiar de notación y puesto que las muescas son adyacentes indicaremos solamente el nivel donde comienza la muesca masiva y el número de muescas superficiales adyacentes del siguiente modo: que se lee: “sobre la cara a se realizó una muesca masiva de tamaño tres a partir del nivel dos”. De éste modo el “giro a izquierda” que sufre el molde se hace implícito. El autómata que representa la secuencia, es: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 15. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 15 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 40 Que equivale al autómata: FIGURA 41 3.7 MUESCAS PROFUNDAS Cabe la pregunta de “si sobre un mismo nivel es posible hacer dos muescas consecutivas”. La respuesta, por supuesto, debe ser afirmativa. Incluso las muescas podrían hacerse tan profundas como se quisiera con la única limitación del borde opuesto del molde. Es posible pensar en un tipo de muesca que atraviese el molde sobre un único nivel, partiéndolo en dos. Sin embargo éste tipo de muescas pueden acarrearnos problemas de difícil solución. Diremos pues que una extrusión profunda no puede llegar sino hasta la longitud del segmento menos una unidad. En términos generales, diremos que una muesca es profunda si tiene más de una unidad de profundidad. O que una extrusión profunda es aquella que está a más de dos unidades del segmento. FIGURA 42 FIGURA 43 Por ahora solamente consideraremos aquellas muescas profundas de dos unidades de profundidad. Notaremos una extrusión profunda por el dígito correspondiente al nivel de profundidad anteponiéndolo al valor indicativo del nivel donde se realiza la incisión. FIGURA 44 La figura 44 nos indica que “se realizó una incisión profunda de nivel del tercer nivel con dos recuadros de profundidad”. EJERCICIOS RESUELTOS (Ojo: Cuidar la numeración de gráficos) EJERCICIOS PROPUESTOS Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 16. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 16 ______________________________________________________________________________________________ PROBLEMAS PROPUESTOS 3.7 MUESCAS SIMULTÁNEAS Nuestra máquina imaginaria de muescas realiza muescas solamente por una cara, piensese ahora en la posibilidad de mejorar nuestra máquina de tal modo que pueda realizar muescas simultáneamente sobre las cuatro caras del molde. Pueden suceder dos cosas: a) que todas las caras sufran la misma transformación. b) algunas caras sufren algún tipo de transformación: b.1.- las caras que sufren la transformación (caras activas), sufren la misma transformación. b.2.- las caras activas sufren diferente transformación. Esto es que la máquina puede actuar sobre dos, tres o las cuatro caras de manera simultánea. Si actúa sobre dos, quiere decir que dos caras no sufren ningún tipo de transformación. Esas dos caras pueden ser o no adyacentes. Por ahora, ocupemonos de los moldes que sufren la misma transformación en todas sus caras. En la siguiente imagen (figura 41) se tiene una muesca por cada cara a la altura del tercer nivel. Luego sufren una muesca a la altura del quinto nivel: FIGURA 45 Las muescas simultáneas sobre todas las caras las representaremos, anteponiendo las letras “Se”. Así tenemos el autómata: FIGURA 46 Como las acciones se presentan sobre todas las caras simultáneamente, podemos sintetizar el autómata representándo únicamente el estado final, a menos que se indique lo contrario. Veamos la siguiente secuencia: FIGURA 47 Por tanto tenemos el autómata: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 17. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 17 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 48 Podría sintetizarse como: FIGURA 49 Por supuesto es posible obtener muescas simultáneas en profundidad: FIGURA 50 En la figura 45 se ve que el molde se transforma en 5 etapas. En q1 sufre una transformación simultánea a la altura del tercer nivel; en q2 se realiza sobre el molde una muesca simultánea a la altura del cuarto nivel. En el autómata estos dos estados pueden reducirse a uno solo: FIGURA 51 En q3 se tiene una muesca profunda simultánea a la altura del tercer nivel. FIGURA 52 En q4, ocurre algo similar, se tiene una muesca profunda sobre cada una de las caras a la altura del cuarto nivel. FIGURA 53 Reduciendo los estados q2 y q3 a uno sólo tenemos: FIGURA 54 Y el autómata general reducido sería: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 18. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 18 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 55 EJERCICIOS RESUELTOS EJERCICIOS PROPUESTOS PROBLEMAS PROPUESTOS 3.8 REPRESENTACION MATRICIAL DE UN MOLDE Un molde extrusado o con incisiones puede representarse mediante un arreglo rectángular de unos y ceros; en donde los unos indican el lugar donde se realizó una extrusión y el cero que en dicho recuadro no se ha efectuado acción alguna. 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 Tabla 01 FIGURA 56 La tabla 01 muestra el arreglo rectangular de unos y ceros correspondiente a la figura 56. Tal arreglo lo llamamos la “matriz asociada” o “matriz de estados” Entonces es posible, de aquí en adelante, poder representar un molde mediante un autómata y asociarle una matriz de estados. Finalmente debemos entender que los tres se corresponden mutuamente. 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 FIGURA 57 EJERCICIOS RESUELTOS Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 19. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 19 ______________________________________________________________________________________________ EJERCICIOS PROPUESTOS PROBLEMAS PROPUESTOS 3.9 EXCAVACIONES Por alguna expriencia cercana todos sabemos lo que es un túnel, sin embargo la visión que tenemos de un tunel es más bien próxima a la de tunel lineal, por ejemplo el tunel de una carretera a pesar de poseer algun tipo de curva, ésta es suave. Los túneles de trenes son básicamente lineales. El túnel conbstruído para traer el agua de la represa del sisga a Bogotá es otro ejemplo de túnel lineal. El túnel que une Francia con Inglaterra, por debajo del lecho marino del canal de la mancha es también de corte lineal. Existen muchos tipos de túneles, la mayoría lineales. (imagen de un túnel de una Pero al detenernos un poco y revisar los túneles de una mina mina carbonífera) de carbón no sólo encontramos niveles sino que los socavones se convierten en una enmarañada red de túneles, algunos ortogonales entre sí. Para el presente trabajo nos interesan los túneles o excavaciones no lineales, particularmente las excavaciones ortogonales: túneles o excavaciones que forman ángulo rectos. Para dar una idea de lo se pretende observemos la siguiente evolución: FIGURA 58 A partir del noveno estado se observa un nuevo tipo de muesca. Una muesca al interior del molde, ortogonal a la muesca horizontal anterior. Este tipo de muescas se denominan “excavaciones”. Veamos otros ejemplos de excavaciones: FIGURA 59 FIGURA 60 Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 20. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 20 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 61 FIGURA 62 En la figura 59 puede observarse una excavación con doble orientación (como si la entrada del túnel se abriera en dos secciones). Aquí es importante notar que existen dos “excavaciones” (muescas) ortogonales a la anterior muesca horizontal (la que sirve de entrada al túnel). En la figura 60 se observan dos entradas, cada una con una muesca ortogonal pero con orientación distinta respecto a la muesca de entrada. Estos dos ejemplos nos hacen notar que existe una “orientación relativa” de la muesca con respecto a la muesca precedente; es decir que podemos establecer dos tipos de ortogonalidades: ortogonalidad a derecha y ortogonalidad a izquierda respecto de la muesca precedente. En la figura 61 se observa que hay dos entradas y que al interior de cada una se presenta una excavación de doble profundidad. En la entrada de la cara a del molde se tiene una orgonalidad a izquierda respecto a la muesca de entrada y una ortogonalidad a derecha respecto a la segunda muesca del túnel. En la segunda entrada, que ocurre sobre la cara b del molde se tiene una ortogonalidad a izquierda respecto a la muesca de entrada y una ortogonalidad a derecha respecto a la segunda muesca del túnel. La figura 62 presenta dos entradas de túnel una más ancha que la otra, pero con características similares al molde de la figura anterior. Lo novedoso aquí es el tercer túnel que atraviesa de una cara a otra. Podría interpretarse de varias maneras. Una. Se presentaron dos extrusiones profundas a nivel de la cara a’ a la altura del quinto nivel y la otra sobre la cara b’ a la altura del segundo nivel. Una segunda interpretación es que se realizó una excavación; si la excavación fue sobre la cara b’, entonces la entrada es por dicha cara y la salida por la cara a’. Y por tanto se tuvo una ortogonalidad a derecha respecto a la muesca precedente. Si por el contrario la entrada es sobre b’, la salida será sobre la cara a’ y la ortogonalidad presente es a izquierda. Nótese que cuando hablamos de derecha e izquierda lo hacemos respecto a la muesca precedente, en otras palabras respecto al vector director de la muesca precedente. 9.3.1 Definición: Una excavación es una muesca realizada a continuación de otra, pudiéndose cambiar la orientación con respecto a la muesca precedente. Entonces tenemos: FIGURA 64 FIGURA 63 Al igual que las hileras y los meandros, las muescas también poseen un vector director que nos indica la orientación de una muesca. FIGURA 66 El vector director de la excavación de la figura de FIGURA 65 arriba es ortogonal al vector director de la muesca precedente. Como se vió en la figura 62, las excavaciones pueden tener más de un nivel de profundidad: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 21. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 21 ______________________________________________________________________________________________ FIGURA 67 FIGURA 68 Excavación con un (1) nivel de profundidad. Excavación con dos (2) niveles de profundidad. Las excavaciones sólo pueden ser de dos tipos : a) Profundidad lineal: corresponde a la misma extrusión profunda. b) Profundida ortogonal: corresponde a una muesca ortogonal a derecha o a izquierda con uno o más niveles de profundidad. a) Profundidad lineal Profundidad ortogonal a izquierda a derecha FIGURA 67 FIGURA 68 FIGURA 69 Excavación lineal Excavación ortogonal a izquierda Excavación ortogonal a derecha Resumiendo: FIGURA 70 FIGURA 71 FIGURA 72 Excavación lineal con un (1) nivel Excavación ortogonal a izquierda Excavación ortogonal a derecha de profundidad. con un (1) nivel de profundidad. con un (1) nivel de profundidad. FIGURA 73 FIGURA 74 FIGURA 75 Excavación lineal con dos (2) Excavación ortogonal a izquierda Excavación ortogonal a derecha niveles de profundidad. con dos (2) niveles de profundidad. con dos (2) niveles de profundidad. 9.3.2 Notación: La siguiente tabla muestra la notación que utilizaremos para los distintos de excavaciones: Excavación Símbolo Lineal ( ) Ortogonal a izquierda ( ) Ortogonal a derecha ( ) Tabla 2 Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 22. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 22 ______________________________________________________________________________________________ Ejemplos: FIGURA 76 FIGURA 77 FIGURA 78 FIGURA 79 ( 4) e4( 4) ( 3) (2 2) (explicación) más ejemplos: FIGURA 80 FIGURA 81 FIGURA 82 FIGURA 83 FIGURA 84 ( 2; 3) e2( 2; 3) (2 2; 4) ( 4; 3) ( 4;2 4) (explicación) Y desglosemos un último ejemplo, en sus detalles: FIGURA 86 ( 6) FIGURA 87 FIGURA 88 ( 6; 2 6) ( 6; 2 6; 5) FIGURA 85 FIGURA 89 FIGURA 90 FIGURA 91 ( 6; 2 6; 5; ( 6; 2 6; 5; ( 6; 2 6; 5; 2 4; 2 4) 2 4; 2) 2; 1) O si se prefiere ver de manera sintética: Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.
  • 23. Teoría de las Muescas (Documento de Trabajo) Enrique Araújo Oviedo Página 23 ______________________________________________________________________________________________ ( 6; 2 6; 5; 2 4; 2; 1) FIGURA 92 Nótese la similitud entre las excavaciones y los meandros. 2. LAS MUESCAS Y EL LENGUAJE LOGO (RELACIONES) (transcribir apuntes y resultados) 3. VALOR PEDAGÓGICO DE LAS MUESCAS (Listo. Falta corregir tres aspectos) 4. COMPLEJIDAD COGNITIVA (completar la documentación) Maestría en Pedagogía de la Tecnología, 2007. Complejidad Cognitiva en la adquisicion y desarrollo del razonamiento espacial con Logo.