Cimática: La Experiencia De Ver El Sonido

Experiencia de cimática con estudiantes de tercer grado.

No es un tema nuevo, pero nunca está de más tener documentación de experiencias!

Disfruten, compartan y mejoren!

Step 1: Nuestro Objetivo

Explicar de una manera más visual, interactiva y dinámica las definiciones de frecuencia, volumen y ondas de sonido, a través de ejercicios de Cimática.

El ejercicio fue desarrollado para estudiantes de tercer grado, pero puede aumentar su nivel de precisión y cantidad de definiciones dependiendo del grado o interés.

Step 2: Materiales Usados

Buscamos que todos los materiales fueran reciclados, reutilizados o darles un uso diferente al que tenían anteriormente.

Para esta experiencia utilizamos:

-- Diferentes tamaños de parlantes, preferiblemente como mínimo 1 pequeños, 1 medianos y 1 grande.

-- Recursos de sonido: celular, computadora, reproductor*(solo nos permitiría música pero funciona)

-- Diferentes superficies que podamos usar sobre nuestros parlantes

-- Cinta adhesiva o tape

-- Cobertor para el parlante(preferiblemente plástico adhesivo de cocina)

-- Generador de tonos app o página online. En nuestra experiencia usamos Tone Generator para android, y http://www.szynalski.com/tone-generator/ para computadora, son de recurso libre entonces no hay mayor problema

- sal fina o arena

-- escoba y pala para barrer al final XD

Para cubrir los parlantes se pueden utilizar diferentes materiales como tarros metálicos reciclados, tambores, tela tensada, etc. En nuestro caso con el parlante pequeño lo usamos sin superficie y con los tarros metálicos, el mediano lo cubrimos con plástico adhesivo, y con el grande usamos todas las superficies que pudimos.

Step 3: Preparación

En clase se ve previamente una explicación teórica de lo que es sonido, qué genera y su forma de difusión en el ambiente, su distribución y velocidad según el fluido, la variedad de experimentos posibles...

Previo a iniciar la experiencia, se explica de forma teórica también qué es frecuencia y cómo se vería en un gráfico 2d, importante definir la función del volumen para la experiencia, además, hay muchas cosas que se podrían explicar como tonos según frecuencias, tiempo vs frecuencia: ciclos, nodos, etc.

Step 4: Proceso Con El Hardware

Necesitamos tener listas todas las conexiones de los parlantes para no perder la atención de los participantes, entonces los cables desde la computadora y el teléfono a la salida de sonido deben estar listos. Además, asegurarnos que todos los parlantes estén en un "piso" plano.

Cada juego de parlantes los buscamos colocar en diferentes lugares de nuestro cuarto de experiencia en la medida de lo posible, el desplazamiento de los estudiantes o participantes, permite mantener su concentración y expectativa.

Para cada parlante seguiremos un proceso parecido:

- cubrir el parlante con una superficie

- conectar los generadores de tonos al parlante

- esparcir la sal o arena sobre nuestra superficie sobre el parlante

- mostrar la diferencia entre frecuencias

- dejar que los estudiantes cambien y varíen la frecuencia

En el caso del parlante pequeño, lo que hicimos fue desarmar el chasis y SIN CORTAR CABLES separar el sistema interno del chasis para tener acceso directo por el tamaño.

Step 5: Aplicando: Parlantes Pequeños

Iniciamos nuestra experiencia con el parlante pequeño.

Solamente iniciamos colocando sal/arena en el parlante sin superficie extra. Ponemos play a frecuencias bajas y los estudiantes tendrán un impacto visual pues la sal saltará con el correcto volumen para que esto suceda.

Después podremos variar con frecuencias más bajas para que noten diferencias.

Luego de unas frecuencias, podremos colocar tarros metálicos encerrando el parlante y agregando sal, variamos las frecuencias y el volumen para notar lo sucedido(aunque no sea mucho el fenómeno)

Step 6: Subimos El Efecto!

En el parlante mediano, lo cubrimos con plástico adhesivo como se ve en la foto.

La idea es que esté bien tenso para que funcione. Recordemos que podemos colocar en vez del plástico, tela y otro tipo de superficie que quede bien tensa.

En este caso, se puede observar de mejor forma el fenómeno, la potencia del amplificador permite la formación de figuras según la frecuencia. De no variar bien el volumen, solo lograremos que la sal brinque sin mayor formación, por esto importante estar variando estos dos factores.

Algunos parlantes tienen para variar agudos, esto funciona de acuerdo a la frecuencia que coloquemos. Si queda cómodo cambiarlo vale la pena intentarlo!

Los estudiantes pueden variar las frecuencias y poner música además para que noten la diferencia de tonos y sus efectos con respecto a la canción.

Step 7: Con El Grande!

El parlante grande nos da la posibilidad de colocar una gran variedad de superficies.

Como primer caso, usamos una lámina de plástico extraída de un monitor dañado, uniéndola con tape. Nos aseguramos que no entre sal al parlante.

Hacemos pruebas con frecuencias y diferentes niveles de volumen.

La ventaja del tamaño es que podemos colocar tambores o, como lo que conseguimos nosotros, un juego de bongoes, los cuales funcionaron bastante bien transmitiendo la vibración.

Step 8: Siguiente Nivel

Para un siguiente Instructable, generamos el ejercicio con fluidos Newtonianos, y otro para no-Newtonianos, los cuales nos darán perspectivas diferentes del efecto del sonido en diferentes sustancias.

La Cimática es todo un mundo de experimentación, hay muchos grandes personajes que logran mostrarnos la belleza de esto.

Les recomiendo buscar:

- Cymatics: Science vs Music, Nigel Stanford

- Joan Villaperros: "La Jauría", "Señora Ruido", Vimeo/Youtube

Step 9: Créditos

Ejercicio desarrollado para estudiantes de Blue Valley School, Costa Rica; por el Ingeniero en Diseño Industrial Joshua Tercero Loría.

Agradecimiento a las maestras que buscan el desarrollo de sus estudiantes

Ms. Kaitlin Gabriel

Ms. Bayza Sanbetta

Adjunto está el documento en inglés para ser difundido.

Siéntase libre de agregar, modificar o solo tomar parte del proyecto, recuerda que si involucramos a los estudiantes en el proceso, tendrán algo con mucho mayor impacto que si solo lo mostramos.

Inventoría Blue Valley

2018