Fuerza de una patada en tiro libre

LUIS ALFONSO JIMENEZ MEJIA

I.R SAN JOSE DE MOÑITOS

CORDOBA-COLOMBIA

2025

ORCID:https://orcid.org/0000-0003-3524-4622

Deseamos  generar  una propuesta  tipo didáctica STEM empelando microbit BBC v2 para calcular  la  fuerza  de un patada o tiro libre para integrar  conceptos del currículo de ciencias como las leyes de newton, fuerza, aceleración, vectores  y sistema  de referencia en clases de ciencias naturales. También deseamos  integrar las ciencias naturales con educación física y deportes.

Para lograr  este  objetivo  usaremos  una microbit con 2 baterías de alimentación de 1.5V tipo AAA, micro Python y la IA de Bing COPILOT

 para  hacer  este calculo hay que  tener  en cuenta  las  siguientes  consideraciones:

Para calcular la fuerza de una patada en un tiro libre aplicaremos la segunda ley de Newton:

$$$$F=m×aF = m \times a

Donde:

• F es la fuerza en Newtons (N).

• m es la masa de la pierna en kg (en este caso, 1.5 kg).

• a es la aceleración en $m\mathrm{/}{s}^{2}m/s^2$.

se estipulo la masa  de una  pierna  buscando  en el navegador Google como en 1.5kg la cual estará definida  como una constante  para los  cálculos.  En el caso de la aceleración se estimara  usando el acelerómetro de la microbit  en tiempo real.

PASOS:

• Usar el acelerómetro del micro:bit para medir la aceleración en el eje relevante.
• Multiplicar la aceleración por la masa de la pierna para obtener la fuerza.

EL PROGRAMA EN PYTHON  GENERADO  POR LA IA COPILOT ES  EL SIGUIENTE:

from microbit import *

# Masa de la pierna
masa_pierna = 1.5

while True:
    # Obtener aceleración en el eje X (puedes cambiar a Y o Z según el movimiento)
    aceleracion = accelerometer.get_x() / 1000  # Convertir a m/s^2
    fuerza = masa_pierna * aceleracion
    
    # Mostrar el valor de la fuerza en la pantalla del micro:bit
    display.scroll(str(round(fuerza, 2)) + " N")
    sleep(1000)

COMPILANDO EL PROGRAMA EN LA MICROBIT

Luego de probar  la microbit en campo , se observo la necesidad  de ajustar ciertos eventos 

 en la programación tales como activar la microbit con el botón A , darle cierto tiempo al sujeto

 para acomodarse , por lo que se ajusto a 2 segundos, luego que mostrara la información a los

 5 segundos. también hubo la necesidad de ubicar  el eje correcto, en el que se programo 

la microbit, que  para el caso particular  era  el eje X

Conclusiones.

La microbit funciona como una tarjeta de adquisición de datos reales en campo , 

donde  el tema  anterior es uno de los muchos que se pueden ejecutar. 

Como herramienta  didáctica es útil  para  integrar asignaturas  y transversalizar 

muchos temas  que  hacen parte de estándares  básicos de competencias

en el área de ciencias naturales, también ayudan a integrar los derechos básicos  

de aprendizajes según el Ministerio de Educación Nacional(MEN).

En educación física se pueden analizar muchos parámetros que  se pueden conceptualizar

 en Ciencias Naturales. En este sentido las asignaturas adquieren  un valor intrínseco  derivado 

de las posibilidades practicas.