Chisme 152 · ¿Cuánto vale la gravedad?

1 · Montaje

Con el puente V1 en 3,3 V y la micro:bit pinchada en la placa de ampliación:

• Fotointerruptor: una ranura con un emisor de infrarrojos a un lado y un receptor al otro. Ranura libre → 0; algo dentro → 1.
• Sensor de choque: un microinterruptor. En reposo → 1; pulsado → 0. Lo usamos como botón grande para armar cada medida.

2 · La regla de franjas

1. Coge una tira de plástico transparente (acetato, plástico de carpeta o una regla transparente) de unos 20-25 cm que quepa en la ranura (unos 5 mm).
2. Comprueba que el plástico solo no tapa el infrarrojo: con él dentro, la micro:bit debe leer 0. Algunos plásticos lo frenan; si es tu caso, usa cartulina con ventanas recortadas.
3. Pega tiras de cinta aislante negra de 1 cm, separadas por 1 cm transparente. Con 6 a 8 franjas basta. Mide bien el ancho real de la cinta: es el dato más importante.

3 · El programa

• «cuando el pin P1 es pulsado alta» se ejecuta cada vez que una franja negra termina de pasar. «duración del pulso» dice cuánto tiempo estuvo tapada la ranura, en microsegundos (millonésimas de segundo).
• t − t0 es el momento de cada franja contado desde la primera.
• Cada franja produce una línea como 3,41210,6820: franja 3, a los 41 210 µs de la primera, tapó la ranura durante 6 820 µs.
• El sensor de choque pone el contador a cero y escribe la cabecera: así cada caída empieza limpia.

// Chisme 152 - ¿Cuánto vale la gravedad? micro:bit V2 + fotointerruptor (P1) + sensor de choque (P2)
let n = 0
let t0 = 0
let t = 0
let duracion = 0
// Cada vez que una franja negra tapa la ranura (pulso alto en P1)
pins.onPulsed(DigitalPin.P1, PulseValue.High, function () {
    duracion = pins.pulseDuration()
    t = input.runningTimeMicros()
    if (n == 0) {
        t0 = t
    }
    n += 1
    serial.writeLine("" + n + "," + (t - t0) + "," + duracion)
})
// El sensor de choque arma una medida nueva
basic.forever(function () {
    if (pins.digitalReadPin(DigitalPin.P2) == 0) {
        n = 0
        serial.writeLine("n,t_us,duracion_us")
        basic.showIcon(IconNames.Yes)
        basic.pause(500)
        basic.clearScreen()
    }
})

4 · Cómo medir

1. Graba el programa desde Chrome (Descargar → Siguiente → Emparejar ahora → Conectar → Descargar) y abre Mostrar datos Dispositivo.
2. Pulsa el sensor de choque: sale ✓ en la micro:bit y la línea n,t_us,duracion_us en la consola.
3. Sujeta la regla vertical, con la primera franja a 1-2 cm por encima de la ranura, y suéltala sin empujar. Pon algo blando debajo.
4. Selecciona en la consola las líneas de esa caída (desde la cabecera), cópialas y pégalas en el analizador.
5. Repite varias veces: una sola medida no basta.

5 · Analizador: de los microsegundos a la gravedad

¿Aún no lo has montado? Pulsa Cargar datos de ejemplo: son datos de una caída parecidos a los reales (con un poco de roce y ruido) para practicar el análisis.

6 · Simulador: suelta la regla en otro planeta

¿Y si la nave del Lince llega a otro planeta? Elige dónde soltar la regla. Los datos aparecen en el analizador como si vinieran de la micro:bit, con un poco de ruido de medida.

Valores de g aproximados: Tierra 9,8 m/s² · Luna 1,6 · Marte 3,7 · Júpiter 24,8. En el planeta misterioso, la página elige un valor al azar: descúbrelo con tus datos.

7 · ¿Por qué no sale exactamente 9,8?

• El ancho de la franja: si la cinta mide 0,95 cm y pones 1 cm, todas las velocidades salen un 5 % mal… y g también.
• Roce: si la regla toca las paredes de la ranura, frena y g sale más pequeña.
• Inclinación: si la regla no cae vertical, las franjas cruzan en diagonal.
• El aire: a estas velocidades casi no influye, pero existe.
• El reloj de la micro:bit: mide microsegundos, pero cada evento tarda un poco en atenderse.

Por eso se repite la medida varias veces y se calcula la media. Un resultado entre 9 y 10,5 m/s² con este montaje es un éxito.

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