Mappe didattiche: Matematica, Il m.c.m e il M.C.D.

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  Continuiamo oggi il nostro percorso a mappe affrontando un argomento molto importante nell'ambito della matematica: il calcolo del MINIMO COMUNE MULTIPLO E DEL MASSIMO COMUNE DIVISORE.

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Buongiorno,

quando a Novembre 2014 un collega mi segnala che in America sul sito littlebits.cc era possibile acquistare moduli elettronici per fare esperienze di robotica senza coding , non potevo non dirgli che avevo già da qualche giorno  i miei moduli.

Ad Ottobre ho già tra le mani il mio kit Deluxe con connesso il Kit Arduing (per il coding) ed il modulo per la connessione ad Internet (il Cloud Kit).

Cos'è littlebits?

Sostanzialmente sono dei moduli elettronici, di forma accattivante e colori sgargianti, ogni modulo ha una sua funzione (molto simili a quello di Arduino, troviamo il servomotore, il trigger, fotoresistenze e tanto altro) e sono tutti facilmente componibili collegandoli con una semplice attrazione magnetica!

littlebits 3up

Gli americani li consigliano per la Domotica, io direi di proporli in ambito didattico con bambini dai 5 anni in su (perfetti per la scuola primaria). Non richiedendo necessariamente una programmazione, lo stimolo didattico nasce dal fatto che i bambini possono esprimere liberamente il loro pensiero, costruendo davvero di tutto (oltre un milione di combinazioni).

Se in rete cercate la parola Robotica Educativa trovate tantissime risorse che spiegano come e perchè ha senso fare robotica a scuola, pertanto non mi dilungo sull'argomento.

Vi consiglio di acquistare Littlebits ed i suoi moduli direttamente dal sito americano, non solo perchè in qualità di educatori abbiamo sconti particolari, ma perchè in Italia i kit che sono a disposizione mancano di moltissime librerie.

littlebits5

Eccovi la mia esperienza

Appena si apre la scatola (che ha vari componenti a seconda dei kit, ma è possibile anche acquistare i moduli singolarmente) non può resistere dall'iniziare a comporre i pezzi!

Ecco che facilmente è possibile realizzare : catapulte, sintetizzatore sonoro, un robot fotosensibile, un braccio meccanico etc. etc.

Nel nostro caso un mio alunno ha realizzato in soli 10 minuti un robot fotosensibile.

littlebits1littlebits2  

Littlebits però rende il meglio di se quando si decide di progettare, tagliando, montando , costruendo!

Non necessitando di alcuna programmazione (che è possibile con il kit Arduino), la forza di Littlebits sta nella fantasia dei nostri alunni!

Non occorre solo assembrale i moduli, ma pensare ad un progetto, costruire alcuni pezzi (ad esempio le ruote se voglio fare una macchina). 

Non facendomi mancare nulla, ho acquistato anche il modulo Cloud che permette di avviare il sistema direttamente tramite una App da cellulare o tramite un tweet!

Di seguito vi presento un progetto dove è intervenuto Littlebits

e voi avete progetti da realizzare, idee, suggerimenti? scrivetemi ad Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

 

1) Energia e vita in un acquario

littlebits3

 

ALUNNI Elia Bertin, Matteo Martin e Matteo Valmunicchi classe 2 B agrario IIS KENNEDY MONSELICE (PD)

Docente coordinatore: Alfonso D’Ambrosio

MATERIALE UTILIZZATO: oggetti di scarto industriale,materiale di seconda mano,e qualche elemento elettrico ed elettronico acquistato (littlebits)

DESCRIZIONE: Il meccanismo è costituito da tre ruote dentate fissate su un asse verticale di legno con libertà di movimento collegate tra loro da una catena. A ognuna di queste ruote dentate è collegato un elemento specifico:in quella in basso è collegato un pedale da bicicletta che funge da motrice per tutto l' esperimento in quella in alto è collegata una ventola di alluminio che produce energia eolica e tra queste due la terza a cui è collegata una dinamo da bicicletta che funge da generatore di corrente elettrica. Oltre al meccanismo delle ruote dentate nell'esperimento sono presenti la piattaforma elettronica little bits, un led, un servo motore con annesso contenitore, una vaschetta d'acqua con un pesce dentro.  L'esperimento parte con l'energia del nostro braccio che va ad azionare il meccanismo e le ruote dentate trasformandosi in energia meccanica che trasferita alla ventola e alla dinamo produce energia eolica ed elettrica che possono essere usate per innumerevoli applicazioni, in questo esperimento l'energia elettrica prodotta dalla dinamo viene incanalata attraverso dei fili a un led (di colore blu) che a sua volta trasformerà l'energia elettrica in energia luminosa che verrà captata da una foto resistenza collegata alla piattaforma elettronica little bits attraverso la quale verrà azionato dall'impulso luminoso del led un servomotore che, con attaccata una scatoletta contenente cibo per pesci, girerà e rilascerà il mangime.

PROBLEMATICHE: durante la progettazione e costruzione abbiamo incontrato innumerevoli problematiche: l'esperimento era partito con l'idea di produrre energia eolica attraverso una ventola e di captarla e trasformarla in energia elettrica attraverso una turbina eolica, l' idea è fallita quando al termine della costruzione della turbina e della ventola, la ventola non produceva l'aria con una coppia tale da far girare la turbina. Per far fronte alla problematica abbiamo aggiunto una dinamo eliminando così la turbina.

Analisi energetica del sistema

Calcolo dell’energia in entrata

Prima stima

Supponiamo che il braccio di un uomo sia in media pari a M= 3kg.

Il sistema durante una mezza rotazione sposta il suo baricentro di 20cm circa (il diametro della manovella), tutta questa energia è espressa come variazione di energia potenziale

Energia di un giro completo= 2*M*g*h= 8,8J

Dove h misurato è di 0,15m.

In un secondo è stata misurato un numero di giri medi di 2,3 (per tenere acceso il led). Pertato l’energia al secondo fornita dai nostri muscoli è circa 20J, che corrispondono in un minuto a 1,2KJ o anche a 0,3kcal al minuto.

http://www.pd.infn.it/~lucchesi/teach/university/ScienzeMotorie/2010-2011/statica-corpo-umano.pdf

Seconda stima

Un calcolo simile è stato svolto utilizzando le fonti del sito

http://www.albertobarbazza.it/Ciclismo/Ciclismo_formule.aspx

anche qui una stima approssimata ci fornisce un consumo medio dell’ordine di di 0,1 Kcal al minuto.

Wattaggio in uscita del led

Il nostro circuito con led acceso viene attraversato da una corrente di 350 microAmpere e una tensione di 25mV, ovvero pari ad un lavoro elettrico di circa 10 microJoule al secondo.

Il grosso dispendio energetico del sistema avviene sottoforma di lavoro di attrito e rotazionale (una grossa parte va in energia eolica)