LabsLand es la red global de laboratorios reales a través de Internet. Los estudiantes (de colegios, universidades y plataformas online) pueden acceder a laboratorios reales a través de Internet, usando su portatil, tablet o teléfono.

Los laboratorios pueden ser en tiempo real (Arduino, FPGAs...) ubicados en diferentes universidades en todo el mundo. En algunos campos (Física, Biología, Química), los laboratoriso son Laboratorios Diferidos, en los que la universidad ha grabado todas las potenciales combinaciones de lo que se puede hacer en el laboratorio (en algunos casos, varios miles de grabaciones) y ponerlo disponible en modo interactivo.

En todos los casos, el laboratorio es real (no simulado), y disponible a través de la Web (no necesitas obtener ningún hardware, gestionar envíos, etc.).

Comprueba cómo funciona un uso típico en el siguiente vídeo:

En el Laboratorio de Impresora 3D podrás elegir entre varias configuraciones de impresión 3D, tal como la temperatura o la orientación, y observar el proceso de impresión y los resultados desde varios ángulos. Podrás controlar la velocidad para poder experimentar más rápido de lo que sería posible con un laboratorio presencial, y puedes descargar el archivo de proyecto de Ultimaker Cura para experimentar en mayor detalle.

Estudia cómo funciona la corriente alterna CA (Corriente Alterna),experimentando con varias bombillas conectadas en serie y/o paralelo. Abriendo o cerrando los interruptores que desees podrás ver el efecto sobre la intensidad de la luz de cada una de las bombillas del circuito que se crea.

Este laboratorio permite llevar a cabo una valoración ácido-base usando o bien la técnica potenciométrica o la técnica colorimétrica. 

En el primer caso, tendrás acceso a un sensor de pH digital que podrás utilizar para determinar cuándo se ha neutrailzado la disolución desconocida (utilizando por tanto la técnica potenciométrica).

En el segundo caso, utilizarás la variación en el color debido al indicador de fenolftaleína para determinar cuándo se ha neutralizado la disolución desconocida (utilizando por tanto la técnica colorimétrica).

Resumen

Realiza una titulación ácido-base para determinar la concentración de una solución desconocida de ácido clorhídrico utilizando un titulante de hidróxido de sodio. Este laboratorio pone énfasis en mediciones visuales que tratan con el menisco de la bureta y soporta dos configuraciones diferentes.

La primera es para un enfoque potenciométrico: tendrás acceso a un sensor de pH digital y puedes usarlo para determinar cuándo la solución desconocida ha sido neutralizada.

La segunda es para un enfoque colorimétrico: puedes confiar en el cambio de color debido a la presencia de un indicador de fenolftaleína, sin tener disponible un sensor de pH digital.

 

Titulación Ácido-Base

Las titulaciones son un método volumétrico que se basa en medir la cantidad de un reactivo de concentración conocida (conocido como estándar primario) que es consumido por una muestra de concentración desconocida, conocida como analito.

La titulación se lleva a cabo añadiendo el titulante al analito mediante una bureta, con el fin de obtener una sustancia químicamente equivalente entre el titulante y el analito. Esto se conoce como el "punto de equivalencia" y es un valor teórico que no puede determinarse experimentalmente.

La estimación experimental de este punto se obtiene a través de una aproximación conocida como "punto final". Esto se determina mediante un cambio físico. En ese caso, el cambio de color de la solución se logra después de añadir una sustancia indicadora: una sustancia que cambia de color en ciertos rangos de pH.

Para la titulación ácido-base utilizamos un indicador de fenolftaleína que se vuelve de un rosa claro después de un pH de alrededor de 8.4, que es un valor muy cercano al punto de equivalencia en las titulaciones ácido-base más comunes.

Alternativamente, en la configuración potenciométrica, se puede usar un sensor de pH digital para determinar el “punto de equivalencia”.

 

Enfoque Colorimétrico vs Potenciométrico

El enfoque colorimétrico se basa en el cambio de color proporcionado por el indicador de fenolftaleína. El enfoque potenciométrico se basa en cambio en el aumento del pH medido por el sensor digital. En esta versión del laboratorio hay dos configuraciones diferentes disponibles, una para cada enfoque. En la configuración colorimétrica los estudiantes quizás no vean el sensor de pH digital.

Diferencias con los otros laboratorios de titulación En esta versión del laboratorio (Titulación Ácido-Base II) puedes realizar la titulación ácido-base para una solución desconocida de ácido clorhídrico. En otras versiones del laboratorio puedes realizar la titulación ácido-base para una solución de ácido cítrico (Titulación Ácido-Base I) y ácido acético (Titulación Ácido-Base II).

Tanto esta versión del laboratorio (Titulación Ácido-Base III) como la Titulación Ácido-Base II hacen énfasis en mediciones visuales de la bureta, incluyendo la lectura adecuada del menisco en la bureta. La otra versión del laboratorio (ver Titulación Ácido-Base I) no hace énfasis en esto y se centra en los cálculos.

Además, en estas versiones puedes elegir entre dos configuraciones diferentes: una para el enfoque potenciométrico y otra para el enfoque colorimétrico. La configuración para el enfoque colorimétrico no muestra el sensor de pH. En otra versión del laboratorio (ver Titulación Ácido-Base I) hay una única configuración y el sensor siempre se muestra.

Las valoraciones o titulaciones (término adaptado del inglés) son un método volumétrico basado en la medición de la cantidad de un reactivo de concentración conocida – llamada sustancia patrón- que se consume por una muestra incógnita llamada analito.

La titulación se realiza añadiendo el valorante, titulante o sustancia patrón desde una bureta sobre el analito, con el fin de lograr una cantidad químicamente equivalente entre el titulante y el analito. A esto se le llama “punto de equivalencia” y se trata de un valor teórico que no se puede determinar experimentalmente.

La estimación experimental de este punto se obtiene mediante una aproximación llamada “punto final”, el cual, se logra determinar por un cambio físico, en este caso, un cambio en el color de la disolución que se consigue al añadir una sustancia llamada indicador; una sustancia capaz de cambiar de color a ciertos rangos de pH.

Para la titulación (valoración) ácido-base, o de neutralización, se utiliza un indicador de fenolftaleína que genera un cambio de incoloro hasta un rosa tenue a un pH aproximado de 8,4, valor que se encuentra muy cerca del punto de equivalencia en las titulaciones ácido-base más típicas. 

Experimenta con la flotabilidad, con el Principio de Arquímedes, y con leyes físicas semejantes. Toma medidas relacionadas, lleva acabo experimentos, y empieza a realizar cálculos relativamente avanzados y a sacar conclusiones con ellos.

Los experimentos de la versión Avanzada del laboratorio de flotabilidad normalmente mostrarán más datos (tal como datos de los sensores de líquido y de los sensores de peso del objeto) y las actividades propuestas involucrarán cálculos numéricos de dificultad variada.

Experimenta con el principio de Arquímedes: eleva y desciende bolas de diferentes materiales, tamaños y pesos y comprueba qué sucede cuando se introducen en un líquido. ¿Se hunde? ¿Flotan? ¿Por qué? ¿Puedes determinar su peso? ¿Y el volumen del líquido desalojado? ¿La fuerza de empuje? Trata de responder a todas estas preguntas observando el experimento y ayudándote de los valores dados por los sensores disponibles.

Con este laboratorio, puedes programar una placa Arduino Uno real. También incluye varios periféricos de entrada y de salida, similares a los que suelen incluirse con los kits típicos de iniciación a Arduino.

Estos periféricos incluyen, entre otros: LEDs, interruptores, una pantalla OLED pequeña, un motor servo, etc.

Con este laboratorio, puedes programar una placa Arduino Uno real. También incluye varios periféricos de entrada y de salida, similares a los que suelen incluirse con los kits típicos de iniciación a Arduino.

Estos periféricos incluyen, entre otros: LEDs, interruptores, una pantalla OLED pequeña, un motor servo, etc.

El laboratorio de robótica basado en Arduino te permite desarrollar múltiples experimentos con un robot móvil real. Define la tarea del robot programando en Arduino y descarga tu programa directamente sobre el robot para ver a través de una cámara su comportamiento. Puedes evitar paredes, seguir una línea y otros tipos de ejercicios. Si prefieres usar un lenguaje de programación visual similar a Scratch, prueba nuestro laboratorio de robótica arduino con programación visual.

El laboratorio de robótica basado en Arduino te permite desarrollar múltiples experimentos con un robot móvil real. Define la tarea del robot desde un lenguaje visual similar a Scratch y descargar tu programa directamente sobre el robot para ver a través de una cámara su comportamiento. Puedes evitar paredes, seguir una línea y otros tipos de ejercicios. Si prefieres usar código en lugar del lenguaje de programación visual, también tienes disponible este otro laboratorio.

Usa un IDE online para programar el microcontrolador ATmega328p de ATMEL utilizando lenguaje ensamblador. El ATmega328p se utiliza en la placa Arduino UNO, entre otras, que es de hecho la placa que podrás utilizar. Varios periféricos están además conectados, incluyendo LEDs, potenciómetros y un motor servo, entre otros.

El hardware se comparte con el laboratorio de Arduino Board, de modo que las actividades que son posibles en uno son también posibles en otro. Además, es también posible combinar código fuente en lenguaje C con el ensamblador. Naturalmente, esta versión del laboratorio, orientada a ensamblador, es más complicada de utilizar que otras versiones del laboratorio Arduino, y está orientada a cursos de microprocesadores, arquitectura de computadores y ensamblador.

Este laboratorio te permitirá aprender Electrónica Digital básica.

Podrás diseñar Sistemas Combinacionales diseñando y rellenando una tabla de verdad, utilizar el Álgebra de Boole, crear diagramas Veitch-Karnaugh (VK), y probar los sistemas creados en hardware remoto real (FPGAs de Intel).

Resumen

El laboratorio de la Ley de Boyle permite a los estudiantes determinar la relación entre la presión y el volumen de un gas a temperatura ambiente y constante. Los estudiantes pueden elegir entre dos jeringuillas de diferente volumen y medir la presión del gas a medida que van reduciendo el volumen. El experimento se refleja en un análisis gráfico en forma de isoterma. De esta manera, pueden verificar la Ley de Boyle y aprender sobre el comportamiento de los gases de una manera práctica y accesible.

 

Ley de Boyle

La Ley de Boyle establece que, a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión. Esto significa que cuando aumenta la presión de un gas, su volumen disminuye y viceversa. La Ley de Boyle se puede expresar matemáticamente como:

V ∝ 1/P

Donde V es el volumen del gas y P es la presión del gas.

El laboratorio de la Ley de Boyle permite a los estudiantes poner en práctica esta ley y verificarla en un contexto experimental. Al medir el volumen y la presión del gas en diferentes momentos, pueden trazar una gráfica isoterma que muestre cómo cambia el volumen del gas en función de su presión. Si la gráfica isoterma se ajusta a la Ley de Boyle, entonces los estudiantes han verificado la ley de manera experimental.

Realizar experimentos como este es una excelente forma de aprender sobre el comportamiento de los gases y cómo se relacionan diferentes variables. Además, los experimentos prácticos pueden ser más accesibles y memorables para los estudiantes que simplemente leer sobre la ley en un libro de texto. La gráfica isoterma permite visualizar de manera clara el comportamiento del gas y verificar si se cumplen las predicciones de la Ley de Boyle.

 

Aplicación en educación secundaria y universitaria

El laboratorio de la Ley de Boyle suele aplicarse en cursos de ciencias en el nivel de colegio y en cursos de química en el nivel universitario. En el nivel de colegio, el laboratorio se puede aplicar en un curso de ciencias en el que se estudien los conceptos básicos de la química y la física, como la presión y el volumen de los gases. En la universidad, el laboratorio de la Ley de Boyle puede aplicarse en un curso de química más avanzado en el que se profundice en el estudio de los gases y su comportamiento.

 

Objetivos

Un laboratorio de Ley de Boyle puede tener diferentes objetivos pedagógicos dependiendo del nivel educativo en el que se aplique. A continuación se presentan algunos ejemplos de objetivos que pueden tener un laboratorio de Ley de Boyle tanto a nivel de colegio como de universidad:

A nivel de colegio:

• Que los estudiantes comprendan la Ley de Boyle y su importancia en la física de los gases.
• Que los estudiantes practiquen habilidades experimentales y de observación.
• Que los estudiantes desarrollen habilidades de análisis y representación de datos.
• Que los estudiantes comprendan la relación entre la temperatura, presión y volumen de los gases.

A nivel universitario:

• Que los estudiantes conozcan la Ley de Boyle y su importancia en la física de los gases.
• Que los estudiantes demuestren habilidades experimentales y de observación en el laboratorio.
• Que los estudiantes apliquen conceptos teóricos de la física de los gases en situaciones prácticas.
• Que los estudiantes desarrollen habilidades de análisis y representación de datos en un contexto científico.
• Que los estudiantes comprendan cómo se relacionan la temperatura, presión y volumen de los gases en diferentes situaciones.

Resumen

Esta configuración de laboratorio permite a los estudiantes medir la concentración de dióxido de carbono dentro de una cámara hermética que contiene semillas de tamaño similar entre sí. Los estudiantes pueden seleccionar entre diferentes condiciones experimentales: semillas previamente sumergidas en agua destilada o en una solución de ácido acético a temperatura ambiente (24 ± 1)°C, o semillas sin remojar (no activadas).

 

Versiones de este laboratorio

En esta versión del laboratorio, los estudiantes, de manera similar a en un experimento práctico tradicional, necesitarán recoger los datos de las lecturas de los sensores y dibujar sus propios gráficos o crear sus propias hojas de cálculo para analizar y sacar conclusiones, ya que no incluye ningún gráfico ni permite a los estudiantes descargar datos.

Existe una versión alternativa del laboratorio (Respiración Celular con Gráfico) en la cual se muestra un gráfico al final de cada experimento y los estudiantes pueden descargar los datos en una hoja de cálculo.

 

Liberación de dióxido de carbono en la respiración celular

La respiración celular es una de las funciones vitales que llevan a cabo todas las células, a través de la cual se descomponen distintos compuestos orgánicos y se libera la energía necesaria para otros procesos.

El intercambio de gases a nivel macroscópico es una evidencia de los procesos de transformación energética que ocurren en las células. En presencia de oxígeno, se libera dióxido de carbono como subproducto de la respiración celular. Esta emisión de dióxido de carbono es esencial para comprender el metabolismo de los seres vivos y sus consecuencias en los ecosistemas.

 

Activación de Semillas

La imbibición o absorción de agua por las semillas es un proceso esencial para la activación de su metabolismo y para romper la latencia, preparando así a la semilla para la germinación. Este fenómeno ocurre al sumergir las semillas en agua o soluciones acuosas durante un periodo determinado, como puede ser un remojo en agua destilada o ácido acético. El tiempo y las condiciones de imbibición tienen una influencia directa en la activación metabólica de la semilla, lo que se refleja en la tasa de liberación de dióxido de carbono durante el proceso de respiración celular. La tasa metabólica puede variar según la especie y las condiciones de imbibición elegidas.

 

Experimentos y Configuración

El dispositivo experimental está equipado con un sensor de dióxido de carbono gaseoso y una cámara hermética. Los estudiantes tienen la posibilidad de seleccionar entre las tres condiciones experimentales de activación de las semillas previamente detalladas.

En todos los experimentos se utilizan semillas de una misma especie con tamaños similares lo que favorece la comparación de resultados.

 

Objetivos de Aprendizaje

• Comprender el quehacer científico mediante el desarrollo de un experimento controlado y la interpretación de datos relacionados con procesos biológicos.
• Relacionar la liberación de dióxido de carbono bajo distintas condiciones experimentales con la respiración celular, diferenciando los niveles de organización de la materia.
• Identificar la respiración celular como una característica esencial de los seres vivos y comprender la importancia de las transformaciones energéticas que conlleva.

Resumen

Esta configuración de laboratorio permite a los estudiantes medir la concentración de dióxido de carbono dentro de una cámara hermética que contiene semillas de tamaño similar entre sí. Los estudiantes pueden seleccionar entre diferentes condiciones experimentales: semillas previamente sumergidas en agua destilada o en una solución de ácido acético a temperatura ambiente (24 ± 1)°C, o semillas sin remojar (no activadas).

 

Versiones de este laboratorio

Esta versión del laboratorio muestra un gráfico al final de cada experimento y permite a los estudiantes descargar los datos en una hoja de cálculo. Esto permite a los estudiantes analizar los resultados sin tener que recopilar y graficar los datos por sí mismos.

Existe una versión alternativa del laboratorio (Respiración Celular) en la que el gráfico y los datos no están disponibles. De esta manera, para analizar los resultados y llegar a conclusiones adecuadas, los estudiantes necesitan recopilar y graficar los datos por sí mismos a partir de las lecturas discretas de los sensores, de forma similar a cómo lo harían en un laboratorio práctico tradicional.

 

Liberación de dióxido de carbono en la respiración celular

La respiración celular es una de las funciones vitales que llevan a cabo todas las células, a través de la cual se descomponen distintos compuestos orgánicos y se libera la energía necesaria para otros procesos.

El intercambio de gases a nivel macroscópico es una evidencia de los procesos de transformación energética que ocurren en las células. En presencia de oxígeno, se libera dióxido de carbono como subproducto de la respiración celular. Esta emisión de dióxido de carbono es esencial para comprender el metabolismo de los seres vivos y sus consecuencias en los ecosistemas.

 

Activación de Semillas

La imbibición o absorción de agua por las semillas es un proceso esencial para la activación de su metabolismo y para romper la latencia, preparando así a la semilla para la germinación. Este fenómeno ocurre al sumergir las semillas en agua o soluciones acuosas durante un periodo determinado, como puede ser un remojo en agua destilada o ácido acético. El tiempo y las condiciones de imbibición tienen una influencia directa en la activación metabólica de la semilla, lo que se refleja en la tasa de liberación de dióxido de carbono durante el proceso de respiración celular. La tasa metabólica puede variar según la especie y las condiciones de imbibición elegidas.

 

Experimentos y Configuración

El dispositivo experimental está equipado con un sensor de dióxido de carbono gaseoso y una cámara hermética. Los estudiantes tienen la posibilidad de seleccionar entre las tres condiciones experimentales de activación de las semillas previamente detalladas.

En todos los experimentos se utilizan semillas de una misma especie con tamaños similares lo que favorece la comparación de resultados.

 

Objetivos de Aprendizaje

• Comprender el quehacer científico mediante el desarrollo de un experimento controlado y la interpretación de datos relacionados con procesos biológicos.
• Relacionar la liberación de dióxido de carbono bajo distintas condiciones experimentales con la respiración celular, diferenciando los niveles de organización de la materia.
• Identificar la respiración celular como una característica esencial de los seres vivos y comprender la importancia de las transformaciones energéticas que conlleva.

Las bombas centrífugas se utilizan en muchas áreas para transportar fluidos. Su energía rotacional típicamente proviene de un motor, en ocasiones eléctrico.

En este laboratorio puedes acceder y controlar una bomba centrífuga, que está colocada en un circuito configurable mediante válvulas. Las válvulas permiten configurarlo en serie o en paralelo. También es posible, bajo ciertas configuraciones, observar el efecto de la cavitación.

La Conservación del Momento es una ley de la física que describe cómo el momento, que caracteriza al movimiento, no cambia en un conjunto aislado de objetos, sino que su total permanece constante.

En este laboratorio remoto podrás hacer que dos carros se choquen en una colisión elástica o inelástica, y variando además ciertas variables experimentales, como la masa de los carros. Podrás así probar experimentalmente si el momento total cambia o no tras la colisión.

Resumen

El laboratorio de Entrenador Digital está orientado hacia estudiantes que están comenzando con las temáticas de lógica digital, tablas de verdad, y Álgebra de Boole.

Durante la actividad, al estudiante se le muestra una FPGA de Intel que implementa una serie de tablas de verdad sencillas. El estudiante puede variar las entradas a ese sistema mediante interruptores, y observar la salida de la FPGA mediante LEDs. El reto consiste en averiguar qué operador lógico implementa la FPGA en cada caso (tal como AND, NAND, etc.).

 

Más detalles

Está diseñada para ser una actividad relativamente sencilla, pero al mismo tiempo resultar interesante para el estudiante, gracias a que está diseñada casi como un juego y a que está basada en hardware real (FPGAs). De este modo, no sólo sirve para introducir y familiarizarse de manera introductoria con la lógica digital, sino que además permite empezar a entrever los usos futuros de esto, al interactuar de forma superficial con dispositivos FPGA.

La interacción con dispositivos FPGA no añade complejidad, ya que únicamente se interactúa con ellos sin programarlos. 

El laboratorio está originalmente basado en una actividad llevada frecuentemente acabo por Intel Corporation en seminarios tanto presenciales como remotos, utilizando sus FPGA Intel DE1-SoC, Intel DE2-115, y otros modelos.

Resumen

Para la experimentación con circuitos analógicos. A través de esta herramienta tendrás acceso a tu propio laboratorio de electrónica. Mediante su interfaz interactiva podrás utilizar una placa de prototipado para conectar componentes y cables. Podrás también conectar y configurar un generador de funciones y una fuente de alimentación. Una vez diseñado el circuito, podrás además tomar medidas utilizando el multímetro o el osciloscopio. Tanto los circuitos como las medidas se construyen y se toman en la realidad: no es una simulación. Un sistema basado en relés conecta los componentes como has definido, dando lugar a señales y medidas reales. Útil para actividades de electrónica analógica como ley de Ohm, ley de Kirchoff, caracterización de componentes, aprendizaje de instrumentación, tipos de circuitos, etc.

 

Uso e instrumentos

El laboratorio de Electrónica de LabsLand es muy potente y está basado en una interfaz interactiva con apariencia virtual. El estudiante, al igual que en un laboratorio de electrónica analógica tradicional, tiene acceso y control sobre una serie de instrumentos, que son los siguientes: placa de prototipado, generador de funciones, fuente de alimentación, multímetro, osciloscopio. Tiene acceso, además, a una bandeja de componentes, que podrá incorporar a su circuito.

El elemento principal es la placa de prototipado. Normalmente, los estudiantes comenzarán creando aquí su circuito. Para crear un circuito, se arrastrarán los componentes desde la bandeja (en la parte superior de la pantalla) hasta la placa de prototipado; y se conectarán mediante cables, accesibles a través de la barra de herramientas de arriba a la derecha. La interfaz es muy interactiva, permitiendo añadir, mover y quitar componentes y cables libremente.

El sistema permite además cargar y guardar circuitos ya diseñados. Esta característica permitirá poder utilizar circuitos complejos como punto de partida si la actividad así ha sido diseñada; o guardar circuitos ya sea para conservarlos o para entregarlos al final de una actividad.

Desde la placa de prototipado se observan a los lados varios conectores, que conectan el circuito precisamente con el resto de instrumentos. Las etiquetas de dichos conectores son bastante descriptivas, pero por ejemplo los conectores de arriba a la izquierda, agrupados como “DC Power”, en los que pone +5V, GND, -5V conectan el circuito con la fuente de alimentación.

Para observar y configurar un instrumento, basta con seleccionarlo en el menú de abajo. Por ejemplo, al hacer click en “DC Power” accederemos a la fuente de alimentación. Podemos actuar sobre la mayoría de controles de ésta, y esto tendrá efecto directo sobre el circuito y las medidas (asumiendo que hemos conectado el circuito correctamente).

Una vez hayamos diseñado y construido el circuito correctamente, y configurado los instrumentos, para tomar una medida le daremos al botón de “Perform measurement” de abajo a la derecha. Si el circuito está correctamente diseñado, tras un lapso breve de tiempo veremos el resultado de la medida en los instrumentos. Si hubiésemos cometido algún error o si el circuito no fuese posible construirlo ya sea por motivos de seguridad o porque no esté soportado; veríamos un mensaje de error.

Al tomar una medida de un circuito veremos bajo la interfaz dos fotografías en tiempo real del equipamiento en el momento en el que toma la medida. Durante el lapso de tiempo en que se toma, el circuito se ha configurado físicamente mediante relés. Su estado puede en ocasiones observarse mediante los LEDs indicadores.

 

Catálogo de circuitos

La característica clave del laboratorio de Electrónica de LabsLand es que no es una simulación: los circuitos se construyen de forma real mediante relés, todos los componentes que se incorporan a los circuitos (resistencias, diodos, condensadores…) son reales, y las medidas se toman mediante instrumentos reales. Esto lo convierte en un laboratorio extremadamente realista y potente, pero al mismo tiempo implica ciertas limitaciones inevitables.

Para empezar, el laboratorio deberá soportar (tener físicamente incorporado) el componente concreto a utilizar. Pueden verse qué componentes están incorporados en la bandeja de componentes. Además, en caso de querer utilizar más de un componente del mismo tipo, el sistema tendrá que tener el número suficiente. Adicionalmente, por seguridad, el sistema está diseñado para no permitir cualquier tipo de interconexión. Cortocircuitos, circuitos que excederían la potencia soportada por los componentes, por ejemplo, no podrán ser construidos. Tampoco podrán ser construidos circuitos cuya seguridad no haya sido avalada.

Por todo esto, para poder diseñar actividades para clase y para utilizar el laboratorio de Electrónica didácticamente en la práctica, proporcionamos y recomendamos utilizar el Catálogo de Circuitos que proveemos. El Catálogo de Circuitos de LabsLand lista un gran conjunto de circuitos que garantizamos que pueden construirse y usarse con seguridad, y que normalmente son de utilidad en los diversos cursos para los que el laboratorio de Electrónica se utiliza. 

Diseñando las actividades de clase en torno a circuitos del catálogo, evitaremos el potencial problema de que un circuito arbitrario no esté soportado, ya sea por problemas de seguridad, de disponibilidad de los componentes, o simplemente porque no pueda verificarse que es válido construirlo.

Puede accederse al catálogo mediante este link: https://labsland.com/pub/docs/experiments/hive/en/index.html y está también listado en la sección de contenidos.

El catálogo incluye secciones con circuitos para:

• Resistencias
• Diodos
• Circuitos RC
• Circuitos RLC
• Amplificadores Operacionales
• Transistores

Estamos continuamente extendiendo el catálogo. Si tienes interés en algún tipo de circuito que crees que podría ser útil, no dudes en contactar con nosotros. Aunque no podemos garantizar añadirlo, podremos analizarlo y en su caso incorporarlo en revisiones futuras.

 

Funcionamiento interno

El Laboratorio de Electrónica LabsLand está compuesto por diversos “Hive” distribuidos en diferentes instituciones a lo largo del planeta, trabajando como un “cluster” para proporcionar los circuitos y medidas a los usuarios. 

Al diseñar un circuito, el circuito no se construye físicamente y se toman las medidas hasta que no se pulsa el botón de Tomar Medida. En ese momento, se asigna uno de los nodos distribuidos, que es el que en un instante construye el circuito, toma las medidas necesarias y devuelve el resultado. El nodo específico que ha tomado una medida puede observarse en la interfaz, mediante las dos fotografías en tiempo real. Cada medida puede ser dirigida a un nodo diferente: por eso se observará en ocasiones que la imagen y proveedor de la última medida varía con frecuencia si se toman varias.

Internamente, cada nodo es una caja que contiene varios instrumentos y varias placas diseñadas por LabsLand con relés y con los componentes que conformarán el circuito. En el documento titulado “Hive Node Reference Documentation” se explica en detalle el funcionamiento interno de los nodos, así cómo el propósito de cada tipo de placa interna.

Los nodos están diseñados para que la institución que los hospeda pueda añadir circuitos nuevos si lo desea y personalizarlos. Esto se detalla también en el manual.

 

Equipamiento

El equipamiento para este laboratorio (es decir, los nodos antes mencionados) han sido diseñados por LabsLand y están a la venta para ser desplegados en instituciones. Las instituciones, al comprar y desplegar en sus propias instalaciones los equipamientos, obtienen diversas ventajas; entre ellas la capacidad de realizar investigación utilizándolos, y la capacidad de crear y personalizar circuitos.

Para obtener información sobre como comprar el hardware, puedes consultar nuestra página: https://labsland.com/en/hardware

 

Aplicación en educación secundaria y universitaria

El Laboratorio de Electrónica de LabsLand es un recurso educativo excepcionalmente valioso tanto para la educación secundaria como universitaria.

El laboratorio proporciona una plataforma segura e interactiva para explorar los fundamentos de la electrónica analógica. Los alumnos pueden aprender sobre conceptos básicos, como la ley de Ohm y la ley de Kirchoff, a través de la experimentación con circuitos reales, algo que habitualmente les estaría limitado o incluso fuera de su alcance. También pueden adquirir experiencia práctica con instrumentos de laboratorio, como osciloscopios y multímetros, que son esenciales en el campo de la ingeniería eléctrica y electrónica.

El laboratorio puede ser utilizado para reforzar y expandir los conceptos introducidos en las clases de electrónica y experimentar con componentes más complejos, como amplificadores operacionales y transistores, y diseñar sus propios circuitos para realizar análisis y simulaciones.

 

La acidificación del suelo puede ocurrir debido a varios procesos que promueven la disminución del pH. Estos procesos ocurren de forma natural o por acción del ser humano. Las principales fuentes de la acidificación de los suelos están asociadas a los iones hidrógeno (H+) y iones aluminio (Al+3) en la disolución del suelo. La acidez intercambiable se determina con el uso de disoluciones de sales neutras como el cloruro de potasio (KCl). Los iones ácidos (aluminio e hidronio) que se encuentran retenidos en la fracción coloidal del suelo, que en presencia de un ión desplazante (K+), hace es estos ingresen a la disolución de suelo. Posteriormente, se titula dicha disolución con una disolución de hidróxido de sodio de concentración exacta hasta alcanzar el punto final de la reacción de neutralización usando fenolftaleína como indicador.

Resumen

El laboratorio Multi-Phase Flowloop permite realizar experimentos para visualizar los patrones de flujo de los sistemas multifásicos que se desarrollan en las tuberías de producción en posibles escenarios reales. Mediante la variación del caudal de agua y del ángulo de la propia tubería, se puede apreciar la formación de diferentes patrones de flujo o "cortes" en función de los valores elegidos.

 

Más detalles

Los sistemas multifásicos se encuentran en diversos escenarios industriales, no siendo una excepción la industria del petróleo y el gas. La predicción y determinación del patrón de flujo en la tubería de producción es de gran importancia ya que está directamente implicada con la optimización de la propia producción.

Las mezclas de hidrocarburos, agua, sedimentos y gases que se encuentran en los yacimientos manifiestan diferentes comportamientos durante su transporte a la superficie del terreno. La predicción de estos comportamientos permite una mejor comprensión para la elección adecuada de la maquinaria de bombeo y la configuración de las tuberías para un transporte exitoso a su instalación de procesamiento final. La unidad de prueba de bucle de flujo multifásico ayuda a lograr una mejor predicción de cómo se comportan los sistemas multifásicos en la vida real para su posterior investigación. Esto permite al usuario una mejor comprensión y visualización de cómo reaccionan los transportes multifásicos bajo tasas de producción y proporciones de mezcla variables.

• La sección de prueba es una tubería recta de plexiglás transparente de 0,04 m de diámetro interno (1) con una longitud de 6 m.
• Esta tubería está soportada por un gato hidráulico de tornillo (2) y una viga de acero al carbono, el sistema puede inclinarse hasta un ángulo de 90 grados desde su nivel horizontal en el suelo.
• Una bomba centrífuga de acero inoxidable (3) conectada al depósito principal (4) suministra agua al sistema. Equipada con un medidor de flujo de inducción electromagnética y mediante la velocidad de rotación de la bomba, la tasa del flujo de agua se puede ajustar a los valores deseados.
• Para desarrollar varios patrones de flujo de fase, se puede inyectar aire en la corriente de agua a través de un mezclador de aire y agua (5).
• Una tolva (6) instalada en la parte superior del depósito de agua sirve para alimentar otra fase, que representa el sedimento sólido
• Una cámara de alta velocidad (7) montada en la tubería de plexiglás registra el flujo.

El laboratorio Multi-Phase Flowloop permite realizar experimentos para visualizar los patrones de flujo de los sistemas multifásicos que se desarrollan en las tuberías de producción en posibles escenarios de la vida real. Mediante la variación del caudal de agua y del ángulo de la propia tubería, se puede apreciar la formación de diferentes patrones de flujo o "cortes" en función de los valores elegidos.

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs reales!

En este laboratorio, puedes aprender a programar usando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en una de nuestras múltiples placas disponibles. Cada FPGA tiene un conjunto de componentes ya colocados, como 10 LEDs, 6 pantallas de 7 segmentos o múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 10 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real.

Siempre que sintetices tu código, se te asignará a una placa en particular (como Terasic DE2-115 o Terasic DE1-SoC u otras), y podrás enviar tu código a una de las placas disponibles y encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software o hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.

Los objetos en caída libre son aquellos que son influenciados únicamente por la aceleración de la gravedad, lo que da origen a las ecuaciones cinemáticas para este movimiento.  

En este laboratorio podrás experimentar con diferentes bolas que se someten a caída libre al variar la altura de cada una de ellas mediante un sistema eléctrico que le permite sostener la bola en reposo al inicio magnéticamente y posteriormente por medio de un interruptor se activa la caída de la bola hasta llegar a un receptor que registra el tiempo de caída.    

Con esto el usuario podrá determinar el cálculo de la gravedad experimental o bien desarrollar otro tipo de experimentos como la conservación de la energía para un objeto en caída libre. 

La ley de Gay-Lussac es una ley que permite estudiar el comportamiento de los gases y es estudiada habitualmente en física y química. Relaciona la presión del gas con la temperatura, mientras se mantienen constantes otros parámetros como el volumen y la cantidad de sustancia.

Existen diversas maneras de verificar el cumplimiento de la Ley de Gay-Lussac. En este experimento se comprobará que, para una cantidad determinada de gas, la presión es directamente proporcional a la temperatura.

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs utilizando Terasic DE1-SoC!

En este laboratorio, puedes aprender a programar utilizando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en una FPGA real Terasic DE1-SoC. La FPGA tiene un conjunto de componentes ya integrados, como 10 LEDs rojos, 6 pantallas de 7 segmentos o múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 10 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real. De esta manera, podrás encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software ni hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs utilizando Terasic DE1-SoC!

En este laboratorio, puedes aprender a programar utilizando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en una FPGA real Terasic DE1-SoC. La FPGA tiene un conjunto de componentes ya integrados, como 10 LEDs rojos, 6 pantallas de 7 segmentos o múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 10 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real. De esta manera, podrás encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software ni hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs usando Terasic DE2-115!

En este laboratorio, puedes aprender a programar usando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en un Terasic DE2-115 FPGA real. El FPGA tiene un conjunto de componentes ya integrados, como 18 LEDs rojos, 9 LEDs verdes, 8 displays de 7 segmentos y múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 18 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real. De esta manera, podrás encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software o hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.

¡Aprende diseño de hardware con FPGAs usando Terasic DE2-115!

En este laboratorio, puedes aprender a programar usando dos lenguajes de diseño de hardware: VHDL o Verilog, y probar tu código en una FPGA real Terasic DE2-115. La FPGA tiene un conjunto de componentes ya instalados, como LEDs, pantallas de 7 segmentos o múltiples relojes. Además, tendrás acceso a 18 interruptores virtuales y 4 botones virtuales que puedes usar en tu diseño y que verás al interactuar con el hardware real. De esta forma, podrás encender y apagar los interruptores o presionar los botones y ver cómo se comporta tu diseño. Las placas están ubicadas en diferentes universidades, como verás al usar cada placa.

En este laboratorio, no necesitas ningún software o hardware instalado en tu computadora, tableta o teléfono.

A través de este laboratorio remoto podrás experimentar con la segunda ley de Newton en un sistema que permite observar y analizar el comportamiento de una bola que se mueve a lo largo de un plano inclinado o en una caída libre. Los parámetros a analizar son: tiempo, velocidad y aceleración de la pelota durante la caída. El ángulo de inclinación es configurable por el usuario, llegando a los 90º y permitiendo experimentar un escenario de caída libre. Comprueba si la bola rueda mientras se desplaza por el plano inclinado o únicamente se desplaza. ¿Dependerá de la inclinación configurada? ¡Compruébalo!

Este dispositivo te permite obtener valores en tiempo real de las condiciones lumínicas de un espacio construido y operativo, y poder plantear diferentes alternativas gracias a sus resultados.

¡Accede para conocer con más detalle cómo utilizar este equipo a nivel profesional!

Resumen

Este laboratorio facilita experimentos con campos magnéticos utilizando una corriente constante en un conductor recto, cuya intensidad puede ajustarse. Un sensor Hall móvil mide la magnitud del campo a varias distancias. En esta versión del laboratorio, los estudiantes registran los datos manualmente.

 

Versiones del laboratorio

En esta versión del laboratorio, no se incluyen gráficas ni se permite la descarga de datos por<br> parte del estudiante. En lugar de esto, el estudiante debe recoger los datos a partir de las<br> lecturas del sensor y la distancia al conductor, de manera similar a un experimento práctico<br> tradicional. Esto le permite construir sus propios gráficos y crear hojas de cálculo personalizadas<br> para el análisis de datos y la obtención de conclusiones.

Existe una versión alternativa del laboratorio (Campo Magnético con gráfico) en la cual se<br> proporciona un gráfico al final de cada experimento y se permite a los estudiantes descargar los<br> datos en una hoja de cálculo. Esta versión puede ser especialmente útil para aquellos<br> estudiantes que prefieran un acceso más directo a los datos recopilados durante el experimento.

 

Campo Magnético

Las partículas cargadas en movimiento tienen la capacidad de crear un campo magnético a su alrededor, el cual es capaz de interactuar con otras partículas cargadas también en movimiento. En este contexto, un conductor a través del cual fluye una corriente eléctrica genera un campo magnético en su entorno. Este fenómeno físico es fundamental en numerosos avances tecnológicos que encontramos en nuestra vida cotidiana, como los motores eléctricos y diversos dispositivos electrónicos.

 

Experimentos Potenciales

Se pueden realizar numerosos experimentos con nuestra configuración de laboratorio. Los usuarios pueden observar cómo varía la fuerza del campo magnético con la corriente que lo genera. Pueden explorar los principios fundamentales de la inducción electromagnética, visualizando la relación entre un campo magnético cambiante y la corriente eléctrica inducida. Ajustando la distancia de la sonda al campo, pueden verificar experimentalmente la ley del cuadrado inverso del magnetismo, profundizando en la relación intrincada entre la fuerza del campo y la distancia.

 

Objetivos de Aprendizaje

El laboratorio puede cubrir los siguientes objetivos de aprendizaje:

• Understand some processes of scientific endeavor through the development of a controlled experiment and the collection and interpretation of data associated with a physical phenomenon.

• Recognize electric current as a source of magnetic field.

• Find the relationship between the value of the magnetic field in a given direction and the current intensity through a straight conductor.

• Find the relationship between the value of the magnetic field in a given direction and the distance to the conductor.

Resumen

Este laboratorio facilita experimentos de campo magnético con una corriente constante en un conductor recto, cuya intensidad se puede ajustar. Un sensor Hall móvil mide la magnitud del campo a diferentes distancias. En esta versión del laboratorio, se muestra a los estudiantes un gráfico con los datos y pueden descargarlo para su posterior procesamiento.

 

Versiones del laboratorio

Esta versión del laboratorio muestra un gráfico al final de cada experimento y permite a los estudiantes descargar los datos en una hoja de cálculo. Esto permite a los estudiantes analizar los resultados sin tener que recopilar y graficar los datos por sí mismos.

Existe una versión alternativa del laboratorio (Campo Magnético) en la que el gráfico y los datos no están disponibles. De esta manera, para analizar los resultados y llegar a conclusiones adecuadas, los estudiantes necesitan recopilar y graficar los datos por sí mismos a partir de las lecturas discretas de los sensores, de forma similar a cómo lo harían en un laboratorio práctico tradicional.

 

Campo Magnético

Las partículas cargadas en movimiento tienen la capacidad de crear un campo magnético a su alrededor, el cual es capaz de interactuar con otras partículas cargadas también en movimiento. En este contexto, un conductor a través del cual fluye una corriente eléctrica genera un campo magnético en su entorno. Este fenómeno físico es fundamental en numerosos avances tecnológicos que encontramos en nuestra vida cotidiana, como los motores eléctricos y diversos dispositivos electrónicos.

 

Experimentos Potenciales

Se pueden realizar numerosos experimentos con nuestra configuración de laboratorio. Los usuarios pueden observar cómo varía la fuerza del campo magnético con la corriente que lo genera. Pueden explorar los principios fundamentales de la inducción electromagnética, visualizando la relación entre un campo magnético cambiante y la corriente eléctrica inducida. Ajustando la distancia de la sonda al campo, pueden verificar experimentalmente la ley del cuadrado inverso del magnetismo, profundizando en la relación intrincada entre la fuerza del campo y la distancia.

 

Objetivos de Aprendizaje

El laboratorio puede cubrir los siguientes objetivos de aprendizaje:

• Comprender algunos procesos del quehacer científico a través del desarrollo de un<br> experimento controlado y la recopilación e interpretación de datos asociados a un<br> fenómeno físico.
• Reconocer a la corriente eléctrica como fuente de campo magnético.
• Encontrar la relación entre el valor del campo magnético en una dirección dada y la<br> intensidad de corriente a través de un conductor recto.
• Encontrar la relación entre el valor del campo magnético en una dirección dada y la<br> distancia al conductor.

El laboratorio remoto de materiales ofrece a los estudiantes la oportunidad de explorar el comportamiento y las propiedades de diferentes materiales bajo diversos tratamientos y condiciones de prueba, todo desde cualquier lugar del mundo. Este laboratorio está diseñado para proporcionar una experiencia práctica con materiales reales y equipos avanzados de prueba, facilitando un aprendizaje profundo de los conceptos de ciencia de materiales.

Materiales y Tratamientos

Los estudiantes pueden seleccionar entre una variedad de materiales, que incluyen:

• Acero
• Aluminio
• Cobre
• Titanio

Cada material admite múltiples tratamientos, permitiendo a los estudiantes experimentar con procesos como tratamientos térmicos, acabados superficiales y otros, para estudiar cómo estos afectan las propiedades de los materiales.

 

Capacidades de Prueba

Una vez seleccionados los materiales y tratamientos, los estudiantes pueden realizar diversas pruebas estándares de la industria, tales como:

• Prueba de tracción: Evaluar la resistencia y ductilidad del material bajo tensión.
• Prueba de impacto con barra entallada: Medir la tenacidad del material y su resistencia al impacto.
• Medición de dureza: Determinar la resistencia del material a la deformación o al rayado.
• Análisis de microestructura: Examinar la estructura interna del material, incluyendo el tamaño de grano, distribución de fases y más.

Beneficios Educativos

Este laboratorio ofrece una experiencia ultraconcurrente, permitiendo que múltiples estudiantes realicen experimentos simultáneamente sin comprometer el acceso ni los resultados. Se integra perfectamente en cursos de ciencia e ingeniería de materiales, proporcionando una experimentación práctica que complementa el aprendizaje teórico.

Con sus características avanzadas y su amplia selección de materiales, el laboratorio remoto de materiales equipa a los estudiantes con las habilidades y conocimientos necesarios para la ingeniería moderna de materiales.

En el Laboratorio de Microscopía, podrás explorar una variedad de muestras utilizando técnicas básicas de microscopía. Aprende a operar el microscopio, incluyendo el ajuste del enfoque, la gestión de la iluminación y el cambio de lentes para controlar los niveles de aumento. Observa diferentes muestras de tejidos de plantas y animales, obtén experiencia práctica con las funciones esenciales de microscopía y profundiza en tu comprensión del funcionamiento de los microscopios. Esta versión del laboratorio incluye una fase de preparación pero es opcional y puede saltarse.

En el Laboratorio de Microscopía, podrás explorar una variedad de muestras utilizando técnicas básicas de microscopía. Aprende a operar el microscopio, incluyendo el ajuste del enfoque, la gestión de la iluminación y el cambio de lentes para controlar los niveles de aumento. Observa diferentes muestras de tejidos de plantas y animales, obtén experiencia práctica con las funciones esenciales de microscopía y profundiza en tu comprensión del funcionamiento de los microscopios.

A través de este laboratorio remoto podrás experimentar observar qué sucede con dos rayos de luz que atraviesan una lente biconvexa, bicóncava o convexa. Podrás controlar en cada momento la lente a analizar.

Experimenta con él variando parámetros básicos como la apertura y el RPM y observa la salida, generando electricidad y midiéndola.

Mediante este experimento podrás controlar el ángulo desde el cual liberar un péndulo simple real. El experimento te devolverá un conjunto de datos reales mediante los cuales podrás analizar el comportamiento del péndulo en base al tiempo de oscilación, velocidad, longitud de las oscilaciones, etc. Puedes también añadir pesos al péndulo.

Las planarias son una clase de platelmintos que pueden utilizarse para estudiar el efecto de diferentes sustancias en el sistema nervioso. En este laboratorio remoto, puedes elegir la disolución en la que colocar a los gusanos. Las disoluciones son acuosas y contienen diferentes sustancias excitantes o depresoras, con diferentes concentraciones.

En esta versión del laboratorio de planarias, hay un contador manual que los estudiantes pueden utilizar para contar el número de veces que las planarias cruzan una línea (para estimar su nivel de actividad).

Las planarias son una clase de platelmintos que pueden utilizarse para estudiar el efecto de diferentes sustancias en el sistema nervioso. En este laboratorio remoto, puedes elegir la disolución en la que colocar a los gusanos. Las disoluciones son acuosas y contienen diferentes sustancias excitantes o depresoras, con diferentes concentraciones.

En esta versión del laboratorio de planarias, el número de veces que las planarias cruzan las líneas se cuenta automáticamente.

Las planarias son una clase de platelmintos que pueden utilizarse para estudiar el efecto de diferentes sustancias en el sistema nervioso. En este laboratorio remoto, puedes elegir la disolución en la que colocar a los gusanos. Las disoluciones son acuosas y contienen diferentes sustancias excitantes o depresoras, con diferentes concentraciones.

En esta versión del laboratorio de planarias, los nombres de las sustancias no se muestran. El reto puede ser determinar qué sustancia es cada una, midiendo el nivel de actividad de las planarias en cada sustancia desconocida.

Comprueba la cantidad de particulas emitidas por difrerentes materiales radioactivos y que son captadas por un contador Geiger real. Modifica la distancia entre la muestra y el contador, así como el tiempo de exposición. También puedes poner un material absorbente entre la muestra y el contador y ver el efecto que tiene sobre las medidas.

El laboratorio del Coche Rodante permite estudiar cinemática básica permitiendo dejar caer un pequeño coche a lo largo de una rampa. Esto resulta en un movimiento linearmente acelerado. Puede utilizarse el temporizador para medir manualmente cuánto tiempo necesita el coche para caer. Alternativamente, tras cada experimento, el laboratorio mostrará el tiempo casi exacto que tardó.

La Ley de Snell (la ley de refracción) es una fórmula utilizada para describir la relación entre los ángulos de incidencia y de refracción, cuando nos referimos a la luz o a otras ondas pasando a través de la frontera entre dos medios isotrópicos diferentes, tales como agua, cristal o aire.

En este laboratorio puedes experimentar con varios tipos diferentes de lentes para determinar sus índices de refracción utilizando esta ley.

En esta versión del laboratorio los estudiantes tendrán que medir por sí mismos utilizando una malla de cuadrados. No se les da el ángulo de refracción resultante. Existe, no obstante, una versión alternativa del laboratorio en la que hay una fase de verificación disponible con este ángulo. Utiliza el laboratorio "Ley de Snell con verificación" para esta versión.

La Ley de Snell (la ley de refracción) es una fórmula utilizada para describir la relación entre los ángulos de incidencia y de refracción, cuando nos referimos a la luz o a otras ondas pasando a través de la frontera entre dos medios isotrópicos diferentes, tales como agua, cristal o aire. En este laboratorio puedes experimentar con varios tipos diferentes de lentes para determinar sus índices de refracción utilizando esta ley. En esta versión del laboratorio los estudiantes tendrán que medir por sí mismos utilizando una malla de cuadrados. No se les da el ángulo de refracción resultante. Existe, no obstante, una versión alternativa del laboratorio en la que hay una fase de verificación disponible con este ángulo. Utiliza el laboratorio "Ley de Snell con verificación" para esta versión.

La Ley de Snell (la ley de refracción) es una fórmula utilizada para describir la relación entre los ángulos de incidencia y de refracción, cuando nos referimos a la luz o a otras ondas pasando a través de la frontera entre dos medios isotrópicos diferentes, tales como agua, cristal o aire. En este laboratorio puedes experimentar con varios tipos diferentes de lentes para determinar sus índices de refracción utilizando esta ley. En esta versión del laboratorio hay una sola etapa de verificación en la que los estudiantes pueden ver la solución con las medidas para la configuración experimental seleccionada. Si los estudiantes no deberían poder ver la solución, utiliza la versión alternativa "Ley de Snell" del laboratorio (sin verificación).

La Ley de Snell (la ley de refracción) es una fórmula utilizada para describir la relación entre los ángulos de incidencia y de refracción, cuando nos referimos a la luz o a otras ondas pasando a través de la frontera entre dos medios isotrópicos diferentes, tales como agua, cristal o aire.

En este laboratorio puedes experimentar con varios tipos diferentes de lentes para determinar sus índices de refracción utilizando esta ley.

En esta versión del laboratorio hay una sola etapa de verificación en la que los estudiantes pueden ver la solución con las medidas para la configuración experimental seleccionada. Si los estudiantes no deberían poder ver la solución, utiliza la versión alternativa "Ley de Snell" del laboratorio (sin verificación).

Con este dispositivo obtendrás valores instantáneos en tiempo real para valorar las condiciones de confort acústico y valores límite asociados a diferentes actividades profesionales.

¡Accede para conocer con más detalle cómo utilizar este equipo a nivel profesional!

Las condiciones acústicas son esenciales para garantizar unas correctas condiciones de confort en cualquier espacio edificado. Para poder medir el ruido emplearemos como herramienta de medición el sonómetro modelo PEAKTECH 8500.

Este equipo compacto ofrece mucha versatilidad a la hora de realizar mediciones en espacios interiores y exteriores, y conocer al instante las condiciones sonoras producidas por diferentes fuentes en una estancia, un espacio o un lugar de trabajo.

Observa a través de los escenarios planteados cómo el comportamiento acústico en un espacio varía en función de la fuente emisora de ruido, la posición del equipo de medición, y las frecuencias de cada uno de los sonidos obtenidos.

Desde estas mediciones, es posible plantear medidas de mejora en el ámbito de una Auditoría Energética.

Este laboratorio diferido se basa en una práctica experimental sobre espectroscopía de rayos X utilizando un aparato marca LEYBOLD que se encuentra instalado en un laboratorio de Instrumentación Radiológica del Edificio de Física Médica Aplicada de la Universidad Nacional de Costa Rica.

El montaje consiste en un tubo de rayos X con ánodo de oro (Au), junto a un detector de centelleo configurado con un preamplificador y una digitalizadora que permiten procesar información de las mediciones que realiza el detector a través de un software.

El ensayo busca caracterizar el haz de la fuente de radiación mediante el cálculo experimental del espectro del haz de rayos X producido en el tubo, además de generar nociones básicas sobre instrumentación radiológica y como la variación de sus parámetros se aprovecha en aplicaciones industriales y médicas.

Con este laboratorio, puedes controlar la distancia a la que mover un muelle, y ver y medir su comportamiento una vez que se libera. Este experimento proporcionará un conjunto de datos reales, que pueden ser utilizados para analizar el comportamiento del muelle dependiendo de la distancia, del tiempo y de otras variables.

Resumen

El laboratorio STM32 permite a los usuarios programar y controlar de forma remota una placa ST WB55RG Nucleo. En esta versión del laboratorio, se programa mediante un entorno de desarrollo integrado (IDE) en línea completamente basado en la web en C/C++. Incluye varios periféricos de entrada y salida, como interruptores, botones, potenciómetros y sensores, además de una pantalla LCD y un motor servo. El laboratorio puede utilizarse para estudiar los modos de bajo consumo de energía. Es adecuado para su uso en cursos sobre sistemas embebidos, programación de microcontroladores, Internet de las Cosas (IoT), etc.

 

Hardware y periféricos del laboratorio

El laboratorio STM32 de LabsLand permite a los usuarios programar y controlar una placa ST Nucleo WB55RG y varios periféricos de entrada y salida, como LEDs, un LED RGB, interruptores, una pantalla OLED y un motor servo. El laboratorio también admite una serie de modos de bajo consumo, como Sleep, Low-power run, Low-power sleep, Stop 0, Stop 1, Stop 2, Standby y Shutdown. Estos modos se pueden utilizar para estudiar el impacto del consumo de energía en el rendimiento y la funcionalidad de la placa STM32.

 

El IDE en línea

Este laboratorio se utiliza a través de un IDE en línea para programar la placa STM32 con C/C++. Este IDE, desarrollado por LabsLand, es completamente basado en la web y es fácil de usar, lo que lo hace adecuado y efectivo para fines educativos. Con el IDE en línea, los estudiantes pueden escribir, compilar y cargar código en la placa STM32 desde cualquier ordenador con conexión a internet. El IDE en línea también incluye una serie de funciones y herramientas.

 

El código inicial

En flujos de trabajo tradicionales, los estudiantes que usan el laboratorio STM32 de LabsLand podrían comenzar utilizando STM32CubeMX para generar un proyecto básico compatible con el hardware y su proyecto. Para facilitar este proceso, LabsLand ha generado previamente un proyecto y lo ha puesto a disposición de los usuarios como punto de partida. Este proyecto está diseñado para ser directamente compatible con el hardware y sirve como buen punto de partida general para fines educativos.

El laboratorio STM32 a distancia se basa internamente en este proyecto plantilla, que los usuarios pueden descargar para examinar cómo está configurado. Los usuarios que deseen modificar la plantilla o generar su propio proyecto usando STM32CubeMX pueden hacerlo. En este caso, es posible que prefieran usar la versión alternativa del laboratorio que no incluye un IDE en línea. Esa versión alternativa permite a los usuarios programar la placa STM32 con toolchains estándar del fabricante o de la industria y cargar un archivo binario compilado en el laboratorio.

 

Cursos y Aplicaciones

El laboratorio STM32 a distancia de LabsLand es una plataforma versátil que se puede aplicar a una amplia gama de cursos, incluyendo:

• Introducción a los microcontroladores
• Internet de las Cosas (IoT)
• Computación de bajo consumo
• Interconexión de sensores
• Sistemas embebidos
• Arquitectura de computadoras

Estos cursos pueden involucrar la programación de la placa STM32, la conexión con varios sensores y periféricos y el estudio de los principios de los sistemas basados en microcontroladores e IoT. El laboratorio STM32 a distancia proporciona las herramientas hardware y software necesarias para el aprendizaje práctico y la experimentación en estas áreas.

Otras versiones de este laboratorio

En esta versión del laboratorio, los usuarios programan las placas con el IDE en línea en C/C++ de LabsLand, un IDE fácil de usar con una curva de aprendizaje suave diseñada para uso educativo.

Una versión alternativa del laboratorio está disponible ("STM32 Nucleo - No IDE") que está diseñada para ser utilizada con cualquier toolchain, incluyendo toolchains estándar de la industria, IDEs fuera de línea o IDEs en línea completas como Mbed. En esta versión alternativa, los usuarios cargan archivos binarios compilados directamente para programar la placa.

 

El proyecto REMOCLEC

El desarrollo de este laboratorio se lleva a cabo como parte del proyecto REMOCLEC. El consorcio REMOCLEC, liderado por LabsLand, también está formado por la Universidad de Deusto y Plegma Labs. REMOCLEC es financiado por el proyecto Smart4All de la Unión Europea, que es financiado por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea.

 

Resumen

El laboratorio STM32 permite a los usuarios programar y controlar de forma remota una placa ST WB55RG Nucleo. En esta versión del laboratorio, los usuarios pueden cargar un archivo binario compilado para ser programado en la placa, por lo que pueden utilizar cualquier tipo de cadena de herramientas, incluyendo herramientas industriales estándar sin conexión. El laboratorio incluye varios periféricos de entrada y salida, como interruptores, botones, potenciómetros y sensores, así como una pantalla LCD y un motor de servo. Puede utilizarse para estudiar los modos de bajo consumo de energía. Es adecuado para usar en cursos sobre sistemas embebidos, programación de microcontroladores, la Internet de las cosas (IoT), etc.

 

Hardware y periféricos del laboratorio

El laboratorio STM32 de LabsLand permite a los usuarios programar y controlar una placa ST Nucleo WB55RG y varios periféricos de entrada y salida, como LEDs, un LED RGB, interruptores, una pantalla OLED y un motor de servo. El laboratorio también admite una serie de modos de bajo consumo de energía, como Sleep, Low-power run, Low-power sleep, Stop 0, Stop 1, Stop 2, Standby y Shutdown. Estos modos se pueden utilizar para estudiar el impacto del consumo de energía en el rendimiento y la funcionalidad de la placa STM32.

 

Cargar archivos binarios

Esta versión del laboratorio STM32 permite a los usuarios cargar archivos binarios compilados para ser programados en la placa. Se admiten varios formatos específicos, como .bin, .axf, .hex o .elf. Todas las cadenas de herramientas y entornos de desarrollo integrado (IDE) de STM32 generarán uno de estos formatos, por lo que el laboratorio es compatible con cualquier tipo de flujo de trabajo.

Los estudiantes pueden utilizar cualquiera de las herramientas tradicionales (por ejemplo, STM32CubeMX) o entornos de desarrollo integrado (IDE) basados en escritorio (Keil, STM32CubeIDE, Eclipse con una cadena de herramientas GCC-ARM, etc).

 

Setup de hardware y plantilla de inicio

Los estudiantes pueden utilizar libremente STM32CubeMXProgrammer. Para facilitar este proceso, LabsLand ha pregenerado un proyecto de este tipo y lo ha puesto a disposición de los usuarios como punto de partida. Este proyecto está diseñado para ser compatible directamente con el hardware y sirve como buen punto de partida general. Se puede modificar libremente.

También hay múltiples guías y especificaciones que describen cómo se conecta el hardware remoto, por lo que los estudiantes también pueden utilizar esa información para crear su propia configuración STM32CubeMX desde cero.

 

Cursos y aplicaciones

El laboratorio STM32 de LabsLand es una plataforma versátil que se puede aplicar a una amplia gama de cursos, incluyendo:

• Introducción a los microcontroladores
• Internet de las cosas (IoT)
• Computación de bajo consumo de energía
• Interfaces de sensores
• Sistemas embebidos
• Arquitectura de computadoras

Estos cursos pueden involucrar la programación de la placa STM32, la interfaz con varios sensores y periféricos y el estudio de los principios de los sistemas basados en microcontroladores y la IoT. El laboratorio STM32 remoto proporciona las herramientas de hardware y software necesarias para el aprendizaje práctico y la experimentación en estas áreas.

 

Otras versiones de este laboratorio

En esta versión del laboratorio ("STM32 Nucleo - No IDE") los estudiantes cargan un archivo binario compilado, por lo que está diseñado para ser utilizado con cualquier cadena de herramientas, incluyendo cadenas de herramientas industriales estándar, entornos de desarrollo integrado sin conexión o entornos de desarrollo integrado en línea completos como Mbed. 

Una versión alternativa del laboratorio existe en la que los usuarios programan las placas utilizando el IDE de C/C++ en línea de LabsLand, un IDE fácil de usar con una curva de aprendizaje poco profunda diseñado para su uso educativo. Aunque menos potente que esta versión, el IDE en línea permite a los estudiantes comenzar a programar rápidamente sin tener que configurar un entorno de desarrollo integrado completo. Esta versión del laboratorio se llama "STM32 Nucleo - LabsLand C/C++ IDE" y está disponible en LabsLand.

 

El proyecto REMOCLEC

El desarrollo de este laboratorio se lleva a cabo como parte del proyecto REMOCLEC. El consorcio REMOCLEC, liderado por LabsLand, también está formado por la Universidad de Deusto y Plegma Labs. REMOCLEC es financiado por el proyecto Smart4All de la Unión Europea, que es financiado por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea.

En este laboratorio podrás trabajar en el uso de un analizador de textura (texturómetro) para determinar las características reológicas asociadas al proceso de maduración de frutos y vegetales. Podrás utilizar este instrumento de laboratorio para analizar la textura de los alimentos frescos y procesados, así como de productos industriales, ya que permite medir gran variedad de parámetros físicos.

El análisis del perfil de textura (TPA) se basa en evaluaciones sensoriales para detectar y eliminar los defectos. Además, se utiliza como método de investigación y aprendizaje en la educación en la ciencia, tecnología y alimentos.

Un brazo robótico del texturómetro se encarga de aplicar la fuerza a la muestra que requiere ser analizada. Al brazo se le acopla una sonda de punción o compresión de acuerdo con el ensayo seleccionado. En una plataforma porta muestra se da la interacción de la sonda con el fruto o vegetal seleccionado. Así se obtiene la señal analítica expresada como fuerza en función del tiempo de interacción sonda-muestra. De esta forma, es posible correlacionar las gráficas con los diferentes estados de maduración del alimento y concluir sobre las transformaciones químicas que sufre el fruto o vegetal durante el manejo postcosecha.

En este laboratorio remoto, los estudiantes pueden seleccionar entre tres materiales diferentes: cobre, latón o aluminio. Luego, pueden aplicar calor al material elegido y observar la expansión térmica resultante. Este laboratorio interactivo permite a los estudiantes explorar los principios de la expansión térmica en tiempo real, mejorando su comprensión de cómo reaccionan los diferentes materiales al calor. Con un control preciso y mediciones detalladas, este laboratorio ofrece una experiencia de aprendizaje práctica, accesible desde cualquier lugar, fomentando una comprensión más profunda de la ciencia de los materiales y la termodinámica.

Este dispositivo te ayuda a obtener lecturas en tiempo real de las condiciones de temperatura superficial, así como detectar incidencias constructivas o de funcionamiento de las instalaciones de un espacio.

¡Accede para conocer con más detalle cómo utilizar este equipo a nivel profesional!

Descubre las mediciones realizadas con un equipo termográfico modelo HTI HANDHELD 35200.

Este equipo compacto ofrece mucha versatilidad a la hora de realizar mediciones en superficies, y conocer al instante las condiciones térmicas de un elemento construido, una ventana, un equipamiento, etc.

Observa a través de los escenarios planteados cómo el comportamiento térmico en una edificación es clave para obtener conclusiones, así como plantear medidas de mejora en el ámbito de la Auditoría Energética.

A través de este laboratorio remoto podrás controlar las muestras bajo observación de un microscopio. Las muestras disponibles permiten analizar 6 muestras diferentes de hojas, comparando sus diferentes pigmentos y coloraciones.

Para comenzar a familiarizarse con los conceptos de flotación, volumen y densidad... Experimenta con varios objetos de diferentes densidades, y entiende intuitivamente por qué flotan o no, sin llegar a introducirse aún en cálculos numéricos complicados.

El Péndulo de Newton es un dispositivo que demuestra las leyes de conservación de momento y de energía, utilizando una serie de esferas que oscilan.

El laboratorio de las curvas de enfriamiento y calentamiento de agua permite a los estudiantes calentar o enfriar una masa de agua con diferentes intensidades y medir de forma continua la temperatura. Puede así crear una gráfica con las curvas de temperatura resultantes con respecto al tiempo, y obtener así conclusiones con respecto a la transferencia de energía y los cambios de estado de la materia.