Análisis Relativista del comportamiento de micro-naves con velas solares para su divulgación e implementación en el aula mediante metodología "Peer-Instruction".

Este trabajo de grado presenta un análisis del comportamiento de micro-naves con velas solares impulsadas mediante sistemas de energía directa, aplicando los principios de la relatividad especial. La investigación se enfoca en cómo estas naves, propulsadas por la presión de radiación, pueden alcanzar velocidades relativistas (alrededor del 20\% de la velocidad de la luz) y las implicaciones físicas y energéticas de dicho movimiento, las cuales incluyen el uso sistemas de energía directa, como lo son emisores de radicación electromagnética que pueden ser ubicados en instalaciones en la superficie terrestre, y apuntarse muchos de esos emisores para generar la potencia suficiente para originar la aceleración. Para ello, se revisan conceptos fundamentales como la dilatación temporal, la contracción espacial, la energía cinética y el impulso relativista, analizando su relevancia en el contexto de exploraciones espaciales a gran escala, como el proyecto Starshot, que propone enviar micro-naves a sistemas estelares cercanos como Alfa Centauri. El estudio también aborda la implementación didáctica de estos conceptos mediante la metodología "Peer Instruction", un enfoque pedagógico basado en la instrucción entre pares, que facilita el aprendizaje colaborativo y el desarrollo del pensamiento crítico en los estudiantes. El objetivo es hacer accesibles y comprensibles los fenómenos relativistas para estudiantes de física, conectando la teoría con aplicaciones prácticas a través del análisis de casos concretos como las micro-naves de vela solar. Finalmente, se propone una micro-clase que adapta estos conceptos al aula de clase, utilizando métricas de evaluación como el Factor de Ganancia de Hake y el Factor de Concentración de Bao y Redish para medir el impacto en el aprendizaje de los estudiantes. El estudio concluye con recomendaciones sobre la viabilidad de integrar estos conceptos y metodologías en la enseñanza de la física moderna.

• Autores: Florez Sabogal, Sara Isabela; Avila Ruiz, Johan Leandro
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/91768
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/91768
• Palabra clave: Relatividad especial; Micro naves; Vela solar; Instrucción por pares; Licenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas; Relatividad especial y propulsión de micro-naves con velas solares; Peer-Instruction y enseñanza de la física moderna; Divulgación científica de conceptos relativistas a través de aplicaciones espaciales; Special relativity; Micro ships; Solar sail; Peer Instruction
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