Scielo RSS <![CDATA[Revista mexicana de física E]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1870-354220140002&lang=pt vol. 60 num. 2 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Evaluación del entendimiento de los estudiantes en la representación vectorial utilizando un test con opciones múltiples en español</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000200001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En un estudio nuestro anterior [1] se presentó una visión general del instrumento "Test of Understanding of Vectors" (TUV) en ingles que evalúa el entendimiento de los estudiantes en los conceptos vectoriales. Este test fue diseñado por nosotros primeramente en español (TUV-español) y luego fue traducido al inglés. Los tres objetivos del presente artículo son: 1) presentar el test en español y su proceso de diseño, 2) mostrar que es un instrumento de evaluación confiable y con poder discriminatorio adecuado siguiendo el análisis recomendado por Ding et al. [2], y 3) analizar el entendimiento en cada uno de los conceptos vectoriales evaluados en el test de 585 estudiantes que terminan sus cursos de física en una universidad privada mexicana. El artículo tiene diversas implicaciones. El proceso de diseño del examen y el análisis de confiablidad presentados en el artículo pueden ser utilizados por investigadores que deseen diseñar exámenes con opciones múltiples. Por otra parte, el análisis del entendimiento de los estudiantes y el test en español (que se incluye al final del artículo) pueden ser empleados por maestros de física que enseñan el tema de vectores en países hispanohablantes.<hr/>In a previous article [1] we presented an overview of the instrument "Test of Understanding of Vectors" (TUV) in English that evaluates students' understanding in vector concepts. This test was originally designed by us in Spanish (TUV-Spanish) and afterwards in English. The three objectives of this study are: 1) to present the test in Spanish and its design process, 2) to show that it is a reliable evaluation instrument with satisfactory discriminatory power following the analyses recommended by Ding et al. [2], and 3) to analyze the understanding in each of the vector concepts evaluated in the test of 585 students completing the introductory physics courses in a private Mexican university. The article has diverse implications. The design process and the reliable analyses presented in the article can be used by researchers that want to design multiple-choice tests. On the other hand, the analysis of students' understanding and the test in Spanish (that is included at the end of the article) can be employed by physics teachers that teaches vector concepts in Spanish-speaking countries. <![CDATA[<b>Different creation-destruction operators' ordering, quasi-probabilities, and Mandel parameter</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000200002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt In this work we provide an introductory discussion to quasi-probabilities in quantum optics and how to use them for evaluating the Mandel parameter.<hr/>En este trabajo proveemos una discusión introductoria sobre cuasi-probabilidades en (óptica cuántica y las usamos para evaluar el parámetro de Mandel. <![CDATA[<b>The four particles paradox in special relativity</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000200003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt We present a novel paradox in special relativity together with its solution. We call it the four particles paradox. The purpose of this paradox is pedagogical and therefore directed towards students and lecturers of physics. Even if most paradoxes in special relativity theory are very interrelated and some are special cases of others, the paradox we present here is original and illuminates on the very nice subject and the literature of special relativity. <![CDATA[<b>Herramienta para la enseñanza de las ecuaciones de Lagrange basada en la simulación de sistemas dinámicos</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000200004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este trabajo se propone una herramienta para la enseñanza de la mecánica clásica, modelando sistemas dinámicos con las ecuaciones de Lagrange, a partir de la simulación en Matlab ©. Este enfoque permite a los estudiantes de ingeniería y ciencias básicas, desarrollar competencias en programación, análisis numérico, con el uso de la física como herramienta fundamental para modelar y simular sistemas dinámicos complejos, como por ejemplo: robots industriales, robots bípedos y cualquier sistema mecánico con el propósito de analizar y estudiar sus propiedades cinemáticas y dinámicas. Esta herramienta fue probada en el curso de Sistemas Dinámicos de la Universidad del Cauca, demostrando ser una herramienta de fácil y rápido aprendizaje por los estudiantes del programa de Ingeniería en Automática Industrial.<hr/>In this paper we propose a tool for the teaching of classical mechanics, modeling dynamic systems with equations of Lagrange, from the simulation in Matlab®. This approach allows students to basic science and engineering, develop skills in programming, numerical analysis, with the use of physics as a fundamental tool for modeling and simulating complex dynamical systems, such as: industrial robots, biped robots and mechanical systems for the purpose of analyzing and studying their kinematic and dynamic properties. This methodology was tested in the course of Dynamical Systems, University of Cauca, proving to be a quick and easy tool for students learning program in Industrial Automation Engineering. <![CDATA[<b>Perturbaciones y acoplamientos en un oscilador no lineal</b>: <b>el caso del oscilador salino</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000200005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt El estudio de la dinámica no lineal ha tomado un auge considerable en las últimas décadas. Parte de este auge se explica porque su campo de aplicación no se restringe a la física o las matemáticas, sino que se extiende a la biología, la medicina, la economía, las finanzas, la robótica y a muchas otras áreas. Uno de los fenómenos que puede ocurrir en estos sistemas es el surgimiento de oscilaciones no lineales con un ciclo atractor robusto, es decir, fenómenos que se repiten con regularidad y al ser perturbados regresan a su ciclo natural de oscilación. Para estudiarlos, un procedimiento muy importante es el análisis de su comportamiento cuando son forzados mediante perturbaciones periódicas. No obstante la importancia de estos fenómenos, su estudio se encuentra ausente de la mayoría de los programas de licenciaturas en Física. Una razón de ello podría ser la complejidad que tienen muchos dispositivos experimentales con que se suelen estudiar. En este artículo se presenta un dispositivo experimental muy simple de construir: el oscilador salino, que permite ensenar de manera clara, directa y muy visual el estudio del efecto de perturbaciones sobre osciladores no lineales con un ciclo atractor robusto.<hr/>Nonlinear Dynamics has had a considerable boom in recent decades. This growth in partially explained because of its scope not being restricted to physics or mathematics, but extends to biology, medicine, economy, finances, robotics, and many other areas. Among the characteristic phenomena that may occur in these systems is the emergence of non-linear oscillations with a robust attractor cycle, i.e., phenomena that repeat on a regular basis and when are disturbed they return to their natural cycle of oscillation. A very important procedure to study them is the analysis of their behavior when are periodically forced. Despite the importance of these phenomena, their study is absent from the majority of undergraduate physics programs. A reason for that could be the complexity of many experimental set up employed to analyze them. This article presents a very simple experimental device: the saline oscillator, which allows a clear, direct and highly visual way for teaching the perturbation effect on nonlinear oscillators. <![CDATA[<b>La Escuela Nacional de Ingenieros, fundamental en el nacimiento de la física profesional en México</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000200006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La Escuela Nacional de Ingenieros, cuyo origen fue el prestigioso Real Seminario de Minería, sobresalió como la institución de educación superior más importante en su campo en México, depositaria del mayor número de cursos de física y matemáticas, con el nivel más elevado. Por ello, sus profesores fueron los más indicados para colaborar con el primer esfuerzo por establecer estudios especializados de física, tanto en la Escuela Nacional de Altos Estudios como en su sucesora, la Facultad de Filosofía y Letras. Al no cristalizar el proyecto en estas entidades, algunos ingenieros le otorgaron su apoyo al Ing. Ricardo Monges López, quien gestiono cambios en la legislación de la Universidad Nacional Autónoma de México. Asimismo, aprovechó los recursos existentes en el Palacio de Minería (asignaturas, catedráticos, aulas, laboratorios y biblioteca, entre otros) para iniciar y después consolidar la carrera de física y el Instituto de Física de dicha Universidad, primeros en su género creados en México.<hr/>The Escuela Nacional de Ingenieros (National School of Engineers), which origin was the prestigious Real Seminario de Minería (Royal School of Mines), stood out as the most important higher education institution in its field in Mexico, depositary of the largest number and highest level of courses in physics and mathematics. Because of this, its teachers were the most suitable to collaborate with the first effort in establishing specialized studies in physics, at the Escuela Nacional de Altos Estudios (National School for Advanced Studies) as well as at its successor, the Facultad de Filosofía y Letras (Faculty of Philosophy and Literature). As the project did not crystallize in these entities, some engineers gave their support to engineer Ricardo Monges Lopez, who managed changes in the legislation of the National Autonomous University of Mexico. He also took advantage of the existing resources in the Palace of Mines (subjects, professors, classrooms, laboratories and library, among others) to initiate and then strengthen the physics career and the Institute of Physics at the aforementioned University, both the first in its field created in Mexico. <![CDATA[<b>El problema de la medición en mecánica cuántica</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422014000200007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La mecánica cuántica es quizás la teoría física más exitosa de la historia de la humanidad. Esto a pesar de que la estructura de la teoría es tal que, para utilizarla, es necesario introducir observadores externos al sistema de estudio. Esta característica llevó a influyentes creadores de la teoría a la conclusión de que la ciencia debe limitarse a describir lo que se observa y a olvidar la aspiración de construir una imagen completa del mundo. Sin embargo, en este texto mostramos que dicha posición no está justificada y que una mejor respuesta al problema es buscar nueva física que comparta el éxito empírico de la teoría estándar pero que corrija las limitaciones conceptuales. Más aún, presentamos tres alternativas concretas que (hasta cierto punto) logran lo anterior.<hr/>Quantum mechanics is probably the most successful physical theory in the history of humanity. This is so even though the structure of the theory is such that, in order to use it, it is necessary to introduce observers external to the studied system. This feature drove influential founders of the theory to the conclusion that science must limit itself to offer descriptions of what is observed and that it should forget the desire to construct a complete image of the world. However, in this text we show that such position is not justified and that a better answer to the problem is to look for new physics that shares the empirical success with the standard theory but which corrects its conceptual limitations. Moreover, we present three concrete alternatives that (up to a point) achieve the former.