CARRO SEGUIDOR DE LUZ

 

   TECNOLOGÍA: CARRO SEGUIDOR DE LUZ 

PROBLEMA:  

Hoy en día, los robots seguidores de luz son una herramienta educativa para aprender sobre electrónica, sensores y control automático.

El problema que se busca resolver con este proyecto es crear un carro que se desplace automáticamente siguiendo una fuente de luz, como una linterna o la luz solar.

De esta forma, se aprende cómo los sensores pueden controlar el movimiento de un sistema electrónico.

COMPONENTES: 

Los materiales usados son los siguientes:

1. LDR o fotoresistencias (2):

Detectan la cantidad de luz. Su resistencia disminuye cuando hay mucha luz y aumenta cuando hay poca. Permiten que el carro “vea” la luz y se dirija hacia ella.

2. Resistencias 100K ohmios (2):

Regulan la corriente que pasa hacia los LDR para protegerlos y estabilizar su funcionamiento.

3. Resistencias 1K ohmios (4):

Limitan la corriente hacia los transistores y los LED, evitando que se dañen.

4. Transistores 2N2222A (4):

Funcionan como interruptores electrónicos. Cuando un LDR detecta luz, activa el transistor que enciende el motor de ese lado.

5. LED rojos (2):

Se encienden cuando el sensor detecta luz, funcionando como indicadores.

6. Motoreductores (2):

Transforman la energía eléctrica en movimiento mecánico. Permiten que el carro avance o gire según la luz que detectan los sensores.

7. Llantas (2):

Se acoplan a los motoreductores para que el carro se desplace.

8. Batería de 9V (1):

Alimenta el circuito con la energía necesaria para que funcione.

9. Conector para batería de 9V (2):

Permite conectar la batería a la protoboard fácilmente.

10. Rueda loca (1):

Sirve de punto de apoyo para mantener el equilibrio del carro mientras se mueve.

11. Protoboard (1):

Es una placa donde se conectan los componentes sin necesidad de soldarlos. Facilita las pruebas y el armado del circuito.

12. Alambres para conexiones:

Se usan para conectar los diferentes componentes dentro de la Protoboard.

DISEÑO:

El circuito se diseñó en TinkerCad, donde se simula el funcionamiento del carro seguidor de luz.

Cada LDR controla un transistor, y cada transistor enciende uno de los motoreductores.

Cuando un sensor detecta más luz, el motor de ese lado gira más rápido, haciendo que el carro gire hacia la luz.

PLANIFICACION: 

Cantidad de componentes necesarios:

2) LDR o fotoresistencias

(2) resistencias 100K ohmios a 1/4 de Vatio

(4) resistencias 1K ohmios a 1/4 de Vatio

(4) transistores 2N 2222A

(2) LED rojos

(2) MOTOREDUCTORES Voltaje 3-12 Vdc Velocidad: 100 RPM Carga: 1,5Kg

(2) llantas que se acoplen al motorreductor

(1) Batería 9 V

(2) conector para batería de 9V

(1) Rueda Loca

(1) Protoboard

(Varios) Alambres para conexiones

CONSTRUCCION: 

1. Preparar la Protoboard:

Coloca todos los componentes sobre la Protoboard según el diseño hecho en TinkerCad.

2. Colocar los LDR:

Instálalos en la parte frontal del carro, como los “ojos” que detectan la luz.

3. Conectar las resistencias y transistores:

Une las resistencias de 100K ohmios con los LDR y los transistores 2N2222A siguiendo el circuito.

4. Añadir los LED:

Coloca los LED con resistencias de 1K ohmios para indicar cuándo los sensores detectan luz.

5. Instalar los motoreductores y llantas:

Fija los motores a la base del carro y coloca las llantas.

6. Colocar la rueda loca:

Añade la rueda libre en la parte trasera para mantener el equilibrio.

7. Hacer las conexiones con alambres:

Usa los cables para unir todos los componentes dentro de la Protoboard, cuidando las polaridades.

8. Conectar la batería de 9V:

Usa el conector para alimentar el circuito y prueba que los motores respondan a la luz.

EVALUACION: 

Cuando el carro está encendido:

Si ambos LDR reciben la misma cantidad de luz, los dos motores giran a la misma velocidad y el carro avanza recto.

Si uno de los LDR recibe más luz, el motor de ese lado gira más rápido, haciendo que el carro gire hacia la fuente luminosa.

De esta forma, el carro sigue la luz automáticamente, demostrando cómo los sensores controlan el movimiento mediante un circuito electrónico simple.

 PROYECTO AMBIENTAL: SUEÑOS DE PAPEL

 1. Problema

En la institución educativa se generan diariamente grandes cantidades de papel de desecho (apuntes viejos, fotocopias, exámenes, borradores, etc.). La mayoría de estos residuos terminan en la basura común, lo que genera contaminación y desperdicio de un recurso que puede reutilizarse.
Por lo cual planteamos la siguiente pregunta ¿Cómo aprovechar el papel de desecho producido en la institución para transformarlo en papel reciclado útil para actividades escolares?

2. Fundamentación

El papel reciclado es un excelente opción para reducir el impacto ambiental asociado con la producción de papel convencional.  Se fabrica a partir de fibras de papel usadas previamente, lo que ayuda a persevar los recursos naturales y disminuir la cantidad de residuos en vertederos,

BENEFICIOS DEL PAPEL RECICLADO

♡ Reducción del impacto ambiental: Al no requerir la tala de arboles, se preservan los bosques y se minimiza la emisión de gases de efecto invernadero. 

♡ Conservación de residuos naturales: El papel reciclado ayuda a conservar el agua y la energía, ya que requiere menos recursos que la producción de papel virgen.

♡ Reducción de residuos sólidos: Reciclar papel reduce la cantidad de residuos que terminan en vertederos.

PROCESO DE RECICLADO DEL PAPEL

♡ Recolección de papel usado: Se recolecta papel usado de la institución y otros lugares.

♡ Clasificación y separación: El papel se clasifica y se eliminan elementos no deseados.

♡ Trituración y Desfibrado: El papel se tritura y se convierte en pulpa.

♡ Formación de nuevas hojas de papel: La pulpa se convierte en nuevas hojas de papel reciclado. 

3. Diseño

Recolección

Trituración

Pulpa

Tamizado

4. Planificación

• Papeles de desecho (cuadernos usados, fotocopias, etc.).
• Recipientes grandes con agua.
• Licuadora o batidora.
• Bastidores con malla (para moldear las hojas).
• Prensa manual o rodillo.
• Trapos absorbentes.
• Espacio ventilado para el secado.

5. Construcción

1. Recolección y selección del papel: Recopila papel usado y selecciona el tipo de papel que deseas utilizar. Puede ser papel periódico, cartulina, etc.
2. Desmenuzado del papel: Desmenuza el papel en trozos pequeños para que sea más facil de procesar.
3. Remojado del papel: Coloca los trozos de papel en un balde o recipiente grande y cubrelos de agua. Deja que el papel remoje durante varias horas o incluso durante toda la noche.
4. Batido del papel: Utiliza un batidor o licuadora para batir el papel remojado hasta que se convierta en un pulpa suave y homogénea.
5. Mezcla de la pulpa: Mezcla la pulpa con agua para crear una consistencia adecuada para la fabricación del papel. La proporción ideal es una parte de pulpa por dos de agua.
6. Creación de la forma: Coloca el marco de madera en un recipiente con agua y agrega la pulpa, utiliza el tamiz o malla para distribuir la pulpa de manera uniforme por el marco.
7. Eliminación del exceso de agua: Utiliza un paño o tela absorbente para eliminar el exceso de agua de la pulpa.
8. Secado del papel: Cooca el papel en un lugar seco y ventilado para que se pueda secar completamente.
9. Acabado del papel: Una vez que el papel esté seco puedes cortarlo a la medida que desees y utilizarlo para escribir, dibujar o imprimir.

6. Evaluación

El proyecto de creación de papel reciclado fue un éxito en varios aspectos. Se logró crear papel reciclado de alta calidad a partir de residuos reciclables, promoviendo la conciencia ambiental y la sostenibilidad. Los participantes adquirieron habilidades y conocimientos en el proceso de creación de papel reciclado y el proyecto tuvo un impacto ambiental positivo al reducir la cantidad de residuos que se generan en la institución.

Con algunas areas de mejora y recomendaciones, el proyecto puede seguir creciendo y teniendo un impacto positivo en la comunidad y en el medio ambiente.

FISICA: TRABAJO, POTENCIA Y ENERGIA

1. Identificación del problema

La necesidad era construir una grúa sencilla que permitiera levantar un peso para poder medir conceptos de física: trabajo, potencia y energía durante el levantamiento. La solución debía ser resistente, fácil de usar y capaz de levantar diferentes masas usando un hilo y una polea artesanal.

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2. Exploración

Se buscó información sobre:

Cómo se calcula el trabajo al levantar un objeto.

La energía potencial que gana un cuerpo al subir.

La potencia, que es la rapidez con la que se realiza ese trabajo.

También se revisaron materiales simples para construir la grúa: madera, hilo, ruedas de cartón, soportes y cómo funcionan las poleas artesanales.

3. Diseño

Se realizó el diseño de una grúa escolar hecha con madera y una polea de cartón.

El diseño debía permitir:

Colgar un peso.

Elevarlo con un hilo.

Medir la altura que sube y el tiempo que tarda.

Así se podrían calcular los valores de trabajo (W = mgh), energía potencial y potencia (P = W/t).

Se elaboraron bocetos y se seleccionó un diseño simple que fuera fácil de construir y estable.

4. Planificación

Materiales usados:

Madera (base y brazo).

Hilo resistente.

Rueda/polea de cartón.

Pegamento.

Palito de soporte.

Pasos planificados:

1. Armar la base y el brazo de madera.

2. Colocar la polea de cartón en la parte superior.

3. Pasar el hilo por la polea.

4. Asegurar todos los soportes.

5. Preparar diferentes masas para las pruebas.

6. Medir la altura del levantamiento y usar cronómetro.

5. Construcción

Se ensambló la grúa siguiendo el diseño:

Se armó la base.

Se fijó el brazo inclinado con el palito como soporte.

Se instaló la polea de cartón.

Se pasó el hilo por la rueda.

Después se probó levantando pesos reales para registrar datos como masa, altura y tiempo.

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6. Evaluación

Se verificó que la grúa cumpliera con la función: levantar el peso sin caerse.

Luego se realizaron las mediciones necesarias para calcular:

Trabajo: W = m g h

Energía potencial: igual a W, porque se levanta verticalmente.

Potencia: P = W / t

Se comprobó si los valores aumentaban al usar más masa y si la grúa funcionaba correctamente.

También se evaluó si había pérdidas de energía por fricción en la rueda de cartón.