Estudio de la cinemática y la dinámica de un ascensor con el barómetro y el acelerómetro de un smartphone
En la actualidad, los smartphones no solo son herramientas de comunicación, sino también potentes dispositivos dotados de sensores capaces de proporcionar información útil en el ámbito científico. En esta práctica de laboratorio, exploraremos cómo el barómetro y el acelerómetro de un teléfono móvil pueden ser utilizados para estudiar el movimiento de un ascensor. Estos sensores nos permitirán analizar las variaciones de presión atmosférica y aceleración en tiempo real durante las fases de subida y bajada.
El acelerómetro mide los cambios de aceleración del dispositivo, mientras que el barómetro detecta las variaciones de presión que se relacionan directamente con la altitud. Durante el trayecto del ascensor, se presentan diferentes tipos de movimiento: una aceleración inicial al arrancar, una fase de velocidad constante o Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU) y, finalmente, una desaceleración antes de detenerse. El proceso es el mismo durante la bajada, pero con los procesos de aceleración y desaceleración con los signos cambiados.
Esta práctica tiene como objetivo identificar y diferenciar cada una de estas fases del movimiento a través del análisis de los datos recogidos por ambos sensores. Reflexionaremos sobre cómo la aceleración se percibe en los datos como un pico, mientras que el MRU se representa como una línea estable, y la desaceleración como una caída o inversión del pico. Además, la variación en la presión detectada por el barómetro nos permitirá estimar el cambio de altura del ascensor.
A través de esta experiencia, se busca fomentar una comprensión más profunda de los conceptos de cinemática y la importancia de la instrumentación digital en la observación y análisis de fenómenos físicos cotidianos.
