Los alumnos del Colegio San Gabriel también se han divertido jugando con:

La peonza automática

Para ello es necesario construir el sistema en dos fases:

  • En la primera de ellas se construye el mecanismo que dotará de movimiento a la peonza.
  • En la segunda de ellas se monta la peonza propiamente dicha.

EL MECANISMO

Para empezar se construye una estructura que será la base en la que se instalará el mecanismo que hará rotar a la peonza.

Las piezas de lego largas, a modo de viga, sujetarán motor y engranajes.

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Con un par de pines negros sujetaremos el motor a la estructura.

El objetivo del mecanismo es conseguir que la peonza gire el mayor número de vueltas por unidad de tiempo. Para ello nos valemos de un par de combinaciones de engranajes (ya vistos al inicio de nuestras clases de robótica): engranaje grande- engranaje pequeño. De esta manera, una vuelta del engranaje mayor, que al estar ensartado en el eje del motor gira a la velocidad del mismo, equivale a unas 3 ó 4 vueltas del engranaje pequeño. Esta combinación la duplicamos añadiendo otro engranaje grande ,en el mismo eje que en el del pequeño, y otro pequeño, en el eje de la peonza. Así, vamos a conseguir que una vuelta en el motor equivalga entre 9 a 12 vueltas en la peonza.

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Por último, añadiremos el sensor de distancia.

Nuestra idea es que el sistema sólo se ponga en funcionamiento mientras estemos dándole vueltas a la peonza y se pare cuando separemos el mecanismo de la superficie donde ésta gira.

LA PEONZA

El diseño básico de la peonza es el siguiente.

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Se observa que  la peonza tiene simetría de revolución (cilíndrica), que significa que el sistema no cambia al efectuar una rotación en torno a un eje fijo. Ejemplos de objetos que se caracterizan por este tipo de simetría son: las botellas, los jarrones, las rosquillas, las tulipas de las lámparas…

Para entenderlo un poquito mejor observa la siguiente imagen:

simetrías

Las frutas y hortalizas que  nos vienen a la cabeza y que nos imaginamos idealmente tienen simetría de revolución. Sin embargo, al ver la imagen identificamos rápidamente algo raro: esto es que carecen de este tipo de simetría.

Si la peonza no tuviese simetría de revolución, es decir, si la peonza tuviese algún elemento o pieza en algún sitio sin respetar esa simetría, habría más peso en un lado de la peonza que en otro, y al hacerla bailar ésta describiría un bamboleo o vaivén que descompensaría su movimiento haciéndola caer antes.

EL PSEUDOCÓDIGO

Este el pseudocódigo que hemos usado para programar el mecanismo y que se ponga en marcha sólo cuando estemos cerca de la superficie de baile de la peonza. Lo mostramos en color para que sea más fácil encontrar los bloques del Scratch asociados a dichas órdenes de pseudocódigo.

pseudocódigo

Hemos conseguido hacer girar la peonza con facilidad creando un pequeño mecanismo de engranajes y un sencillo código de Scratch.

Se ha explicado que es la simetría de revolución, pero si te fijas atentamente en la figura de la peonza observarás que le falta un poquito para ser totalmente simétrica. La pregunta es la siguiente:

¿Cuántas piezas nos harían falta, qué dimensiones deberían tener y dónde las colocarías para conseguir un diseño totalmente estable?

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