Scielo RSS <![CDATA[Revista mexicana de física E]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1870-354220140001&lang=pt vol. 60 num. 1 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Alan Turing's chemical theory of phyllotaxis</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000100001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Alan Turing's seminal 1952 work on morphogenesis [1] is widely known and recognised in the field of mathematical biology. Less known is his work on the problem of phyllotaxis, which was never published at his time but is included in Turing's collected works [2]. It consists on three parts: the first is a detailed mathematical description of the arrangements of leaves on the stem of plants; the second is an application of the reaction-diffusion equation to the problem, and the third part is a solution of these equation for the case of spherical symmetry. It is the purpose of this work to present Turing's results contained in the second part in a comprehensive and detailed way. This is motivated by the fact that these researches have remained obscure and ill-understood. In particular, we focus on the morphogen equations for an assembly of cells since this discrete case may be useful in many circumstances where the continuum limit is not adequate or applicable. <![CDATA[<b>Bidimensional dynamic maps in optical resonators</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000100002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt In this article an introduction to the dynamical behavior of a beam within a ring phase-conjugated optical resonator is presented and modeled using two dimensional iterative maps. Three well known iterative maps are described: Duffing, Tinkerbell and Henon, and are applied to the description of optical resonators. It is explicitly shown how the difference equations of these maps can be used to describe the dynamic behavior of what we call Tinkerbell, Duffing and Henon beams i.e. beams that behave according to these maps. The matrix of a map generating device are found in terms of the specific map parameters, the state variables and the resonator parameters for each of the three named maps.<hr/>En este artículo se presenta una introducción al comportamiento dinámico de un haz dentro de un resonador óptico de anillo de conjugación de fase el cual es modelado usando mapas iterativos bidimensionales. Tres bien conocidos mapas iterativos son descritos: Duffing, Tinkerbell y Henon, y son utilizados para la descripción de resonadores ópticos. Se muestra explícitamente como las ecuaciones de diferencia de los mapeos anteriores pueden ser utilizados para describir el comportamiento dinámico de lo que llamamos, Haces de Tinkerbell, Duffing y Henon i.e. haces que se comportan siguiendo dichos mapas. La matriz de un dispositivo generador del mapeo se encuentra en términos de los parámetros específicos del mapa, de las variables de estado y de los parámetros del resonador para cada uno de los tres mapas anteriores. <![CDATA[<b>A model of oscillator with variable mass</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000100003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt We discuss the general form of Newton's second law for variable mass systems. We then derive the equation of motion of one-dimensional oscillator with time-varying mass. The obtained equation of motion is then analytically solved and the solutions are represented by means of Hypergeometric functions. The work is addressed to physics class at undergraduate level. <![CDATA[<b>Ondas solitarias no lineales</b>: <b>una introducción a los solitones ópticos espaciales</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000100004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Se expone la teoría básica de los solitones ópticos espaciales, enfocándose en los solitones fundamentales brillantes. Estos conceptos son ilustrados mediante dos programas desarrollados en MATLAB. El programa Petvia_Mex, calcula el perfil de los solitones fundamentales que corresponden a la ecuación no lineal general de Schrödinger, mientras que el programa SSF_Mex, simula la propagación paraxial de un haz óptico en un medio no lineal. Utilizando ambos programas, se discuten diversos casos de importancia en el área de los solitones ópticos espaciales, con el fin de estimular el interés en el lector tanto en el área de los solitones, como en el área de la física no lineal en general.<hr/>The basic theory of spatial optical solitons is reviewed, focusing on fundamental bright solitons. The Physics of solitons is illustrated with two programs developed in MATLAB. One of these programs PetviaJMex, calculates the profile of fundamental solitons corresponding to the generalized nonlinear Schrödinger equation, while the other program SSF_Mex, simulates the paraxial propagation of optic beams in non-linear media. Using both codes, various phenomena of spatial optical solitons are discussed to stimulate the interest of the reader into soliton theory and Nonlinear Physics in general. <![CDATA[<b>Mecánica 3d</b>: <b>python y el algoritmo de Verlet</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000100005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En el proceso de aprendizaje están involucrados varios hechos y actividades importantes. Algunas acciones como la discusión, la exposición de ideas y el desarrollo de proyectos, así como la posible solución de diferentes problemas planteados pueden ser complementadas con el uso de tecnologías comunes, hechos experimentales y materiales visuales didácticos. Consideramos que la discusión de diferentes proposiciones o técnicas para resolver una tarea específica contribuye a la interacción entre los estudiantes y, en el caso de los algoritmos de cómputo, los capacita para construir sus propias herramientas experimentales. Diferentes situaciones, preguntas, resultados o predicciones pueden ser propuestos y discutidos durante y después de la construcción de un programa de cómputo que presenta, en tiempo real, una visión animada tridimensional de la solución numérica. En este trabajo presentamos una deducción de los algoritmos de Verlet y los aplicamos a algunos sistemas mecánicos particulares, comenzando con la partícula libre y agregando, cada vez, algunas consideraciones físicas que incorporan, de manera gradual, complejidad al problema.<hr/>In the process of learning there are several important events and activities involved. Some actions such as discussion, exposition of ideas and the development of projects or the possible solution of different shown problems can be complemented with the use of common technologies, experimental facts and visual didactic materials. We consider that the discussion of different propositions or techniques that solve some specific tasks contributes to the interaction between students and, in the case of computer algorithms, enable them to build their own experimental tools. Different situations, questions, results or predictions can be proposed and discussed during and after the construction of a computer program that shows in real time an animated visual 3D view of the numeric solution. We present deduction of Verlet's algorithms and apply them to some particular mechanical systems begining with free particle, and adding in each time some physical considerations that involves more complexity in the problem. <![CDATA[<b>Probing students' conceptual knowledge of satellite motion through the use of diagram</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000100006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt We investigated students' understanding of satellite motion around the Earth. For that purpose, we surveyed high-school and university students from Croatia. With the objective of gaining insight into teachers' understanding of students' abilities, physics teachers were asked to predict students' answers. The results of the study suggest that most students have difficulties with providing physically based explanations. They tend to approach such problems through the use of phenomenological primitives. Specifically, they tend to use the "closer is stronger" p-prim when attempting to identify the satellite orbit which would ensure receiving satellite television signal at a certain location paying no attention to the direction of the gravitational force. We found no statistically significant association between the students' ability to correctly explain the satellite motion and their educational background. The teachers considerably overestimate students' abilities. Generally, the results of this study suggest that diagram-based problem can be useful tool for probing students' understanding of satellite motion.<hr/>Hemos investigado el entendimiento de los estudiantes del movimiento del satélite alrededor de la Tierra. Con este fin hemos hecho un estudio de los estudiantes de la secundaria y los estudiantes universitarios de Croacia. Con el objetivo de comprender la habilidad de los enseñantes de entender las habilidades estudiantiles, les hemos pedido a los profesores de física prever las respuestas estudiantiles. Los resultados de la investigación sugieren que la mayoría de los estudiantes tiene dificultades a la hora de dar explicaciones físicamente fundamentadas. Ellos tienen la tendencia de abordar estos problemas usando los conceptos fenomenológicamente primitivos. En concreto, tienen la tendencia de usar "p-prim closer is stronger" cuando tratan de identificar la órbita de un satélite que debería asegurar la recepción de señal de televisión por satélite en cierto lugar, sin tener en cuenta la dirección de la fuerza gravitacional. No hemos encontrado una relación estadísticamente significativa entre las habilidades estudiantiles de explicar correctamente el movimiento del satélite y su formación. Los enseñantes estiman mucho más de lo que valen las habilidades estudiantiles. En general, los resultados de esta investigación sugieren que los problemas con los diagramas pueden ser una herramienta útil para investigar el entendimiento estudiantil del movimiento del satélite. <![CDATA[<b>Primeras mediciones precisas de la gravedad hechas en México</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000100007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La determinación del valor de la aceleración de la gravedad local (g l), resulta de importancia en problemas como el de la medición del aplanamiento del esferoide terrestre, de ahí que a lo largo del tiempo se hayan hecho esfuerzos serios por determinarlo con precisión en muy diferentes puntos del planeta. En este trabajo se muestra que en el último tercio del siglo XIX, ingenieros mexicanos se interesaron en medir lo más exactamente posible ese valor en nuestro país, particularmente en el centro de la nación. Se discuten los resultados que obtuvieron.<hr/>The determination of the local gravity acceleration (g l) is important in problems such as measuring the flattening of the terrestrial spheroid. Hence serious efforts have been made in the past to measure it with high precision at different points on the planet. This paper shows that in the last third of the nineteenth century, Mexican engineers were interested in measuring accurately that value in our country, particularly in the central region of the nation. The results obtained are discussed. <![CDATA[<b>La historia en los libros de texto de física y química para secundaria</b>: <b>las diferentes formas de presentar la información histórica y las opiniones relacionadas de los alumnos</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000100008&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este artículo se expone la aparición de la información histórica en los libros de texto españoles de Física y Química para alumnos de 14 y 15 arios, con la atención al propósito que persiguen los autores con este recurso. Además, se ha realizado una encuesta de 17 cuestiones a 69 estudiantes de estas edades para que manifiesten si les es útil o no la aparición de aspectos históricos en sus libros de texto de Física y Química. Hay alumnos que afirman que les ayuda porque así contextualizan dicho contenido de Física y, esto, les sirve para entenderlo mejor y para recordarlo mejor. Sin embargo, también hay alumnos que manifiestan que la historia les resulta aburrida y consideran que en el aprendizaje de Física no les es de gran utilidad.<hr/>This article presents the historical information that appears in Spanish Physics and Chemistry textbooks for 14 and 15-year-old students, it focuses on the purpose of the authors when they use this kind of information. Moreover, it has done a 17 questions survey to 69 students of these ages in order to show if the historical aspects that appear in Physics and Chemistry textbooks are useful or not. Some of the students affirm that it is helpful because this information contextualizes Physics, that is useful to understand and remember it better. However, other students declare that history is boring and is not of a great help in Physics learning.