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Título: Desarrollo de prototipos para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de temas en el campo de la Física. Prototipo básico funcional para la introducción a la astronomía de ondas gravitacionales: prototipo básico funcional para la introducción a la astronomía de ondas gravitacionales.
Autor: Herrería Hoyos, David Alejandro
Palabras clave: FÍSICA
INTERFERÓMETRO DE MICHELSON
PROTOTIPOS DE BAJO COSTO
DETECCIÓN DE ONDAS GRAVITACIONALES
PRACTICAS DE LABORATORIO A NIVEL DE GRADO
INTERFEROMETRÍA LÁSER
Fecha de publicación: feb-2023
Editorial: Quito : EPN, 2023.
Citación: Herrería Hoyos, D.A. (2023). Desarrollo de prototipos para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de temas en el campo de la Física. Prototipo básico funcional para la introducción a la astronomía de ondas gravitacionales: prototipo básico funcional para la introducción a la astronomía de ondas gravitacionales. 79 páginas. Quito : EPN.
Resumen: The aim of this project was designing and building a prototype Michelson interferometer to simulate gravitational waves. The designed prototype is a portable and low-cost interferometer, whose operation is controlled through a graphical interface implemented in LabVIEW and whose structure was 3D printed with PLA plastic. Commercial optical components were used to reflect, transmit and focus the beams of light. A light sensor was placed at the output of the interferometer so that it is possible to record changes in intensity. The mechanism for varying the distance of one of the interferometer arms was implemented using a digital potentiometer connected to a speaker with a mirror attached to its diaphragm. The alignment of one of the mirrors was accomplished with the design of an adjustable bracket using magnets and screws. However, it was determined that this bracket may present unwanted movements and noise. The contrast of the present design was calculated with a value of 0.30. Test signals were generated using linear and sinusoidal functions sent to the potentiometer, it was determined that the potentiometer presents a non-linear response, which prevents the generation of a representative signal from which to extract data for analysis and theoretical comparison. The manufacturing cost of the prototype is estimated at $ 71.27 retail and $ 59.44 wholesale. A user's manual was developed for the prototype as well as a laboratory practice guide that aims to qualitatively introduce the student to the detection of gravitational waves.
Descripción: El proyecto consistió en diseñar y construir un prototipo de interferómetro de Michelson para simular ondas gravitacionales. El prototipo diseñado es un interferómetro portable y de bajo costo, cuyo funcionamiento se controla a través de una interfaz gráfica implementada en LabVIEW y cuya estructura fue impresa en 3D con plástico PLA. Se utilizaron componentes ópticos comerciales para reflejar, transmitir y enfocar la luz, y se colocó un sensor de luz a la salida del interferómetro de manera que sea posible registrar los cambios en la intensidad. El mecanismo para variar la distancia de uno de los brazos del interferómetro fue implementado empleando un potenciómetro digital conectado a un parlante con un espejo fijado a su diafragma. La alineación de uno de los espejos se realizó con el diseño de un soporte ajustable empleando imanes y tornillos. Sin embargo, se determinó que este soporte puede presentar movimientos indeseados y ruido. El contraste del presente diseño fue calculado con un valor de 0.30. Se generaron señales de prueba utilizando funciones lineales y sinusoidales enviadas al potenciómetro determinando que este presenta una respuesta no lineal, lo que impide generar una señal representativa de la cual extraer datos que permitan ser sujetos a un análisis y comparación teórica. El costo de fabricación del prototipo se estima en $ 71.27 al por menor y $ 59.44 al por mayor. Se desarrollo un manual de usuario para el prototipo así como una guía de practica de laboratorio que pretende presentar de forma cualitativa al estudiante la detección de ondas gravitacionales.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24426
Tipo: bachelorThesis
Aparece en las colecciones:Tesis Física (FISICA)

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