Ahorrando material con matemáticas

El programa Explora-IES

El programa Explora-IES se trata de una iniciativa coordinada por le Departamento de Didáctica de las Ciencias, en colaboración con el Vicerrectorado de Estudiantes y el Vicerrectorado de Comunicación y Proyección Institucional. Dicho programa se desarrolla a través de pequeños proyectos de investigación propuestos por investigadores e investigadoras de la Universidad de Jaén que se adaptan a alumnado de 4º de ESO y 1º de Bachillerato y que están relacionados con las líneas de investigación que están desarrollando.

Proyecto Ahorrando material con matemáticas

Simularemos superficies que minimizan la cantidad de material bajo ciertas condiciones geométricas y se explicará su importancia en ciencias e ingeniería. Haremos un pequeño recorrido por algunos problemas que han guiado la investigación matemática en el último siglo y cómo podemos resolverlos de forma aproximada usando el ordenador.

Sesiones

Primera sesión

Se expondrán los principios físicos que describen las películas de jabón y obtendremos algunas superficies sumergiendo alambres en agua jabonosa. Se explicará su utilidad práctica ya que son superficies que minimizan el material y a la vez producen estructuras muy robustas. A continuación, veremos cómo estas estos mismos experimentos se pueden simular con el ordenador usando un software específico. Se enseñará a los/las estudiantes cómo diseñar sus propias simulaciones y se dejarán algunos casos propuestos para resolver en grupo.

Segunda sesión

En primer lugar, los/las estudiantes expondrán sus soluciones a los casos propuestos en la sesión anterior. Después se explicarán las matemáticas que hay detrás de las simulaciones para entender mejor qué hace el ordenador para obtener la solución. También se explicarán simulaciones más complejas con problemas de frontera libre y frontera prescrita, con una breve introducción a lo que es una curva y una superficie. Se dejarán otros casos propuestos para resolver en grupo.

Tercera sesión

Al igual que en la segunda sesión, los/las estudiantes expondrán su solución a los casos propuestos en la sesión anterior. Se harán nuevas simulaciones para entender por qué las pompas de jabón tienen forma esférica y se propondrán otros problemas, como son los de las pompas doble y triple. Finalmente, se organizará toda la información y casos explicados en las tres sesiones para confeccionar una memoria final o póster.