Feria Distrital De ciencia y Tecnologa Ttulo:

Alumnos expositores: Halblaub Ricardo Diego Rolando Curso 2 superior DNI 24.887.884 Prsperi Marina Curso 2 superior DNI 35.801.682 Bruno Mauricio Adrin Curso 2 superior DNI 30.721.940 Nivel Ciencia y tecnologa rea Tecnologa Orientador: Prof. Barrios Anabella Noem DNI 32.002.998 Instituto Superior de Formacin Docente N 186 Santa Teresita Provincia de Buenos Aires Ao 2011

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El principio del proyector de imgenes, y fuente de ideas, de las cuales se ha nutrido este proyecto

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ndice Presentacin Pg. 1 Ttulo... Pg. 2 ndice....Pg. 3 Resumen.Pg. 4 Introduccin.Pg. 5 Desarrollo.Pg. 5 Estrategia Metodolgica..Pg. 15 Resultados obtenidos ..Pg. 15 Discusin de los resultados.. .Pg.17 Conclusiones.. ..Pg.21 Bibliografa.. ..Pg.22

Agradecimientos Pg. 23

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Fecha: 12-08-2011

Resumen

Muchas veces cuando se planifica para realizar una exposicin se necesita un can proyector, el cul no siempre est disponible. El problema radica en la dificultad de conseguir uno acorde a los tiempos del programa de actividades que una institucin propone. Se plantea entonces el problema en el caso de las instituciones educativas, en las cuales la necesidad es an mayor y, el tener uno o varios proyectores les sera de mucha utilidad para exposiciones, conferencias, exmenes finales, clases normales, actos conmemorativos, etc., en el funcionamiento didctico diario propio de cada institucin. En el caso de los alumnos del nivel terciario la idea de rendir exmenes finales con un proyector casero revolucion en nuestra comunidad la idea de la aplicacin a la didctica cotidiana. Entonces la pregunta en formulacin es:

Se puede lograr construir un proyector de diapositivas?

La respuesta nos lleva a la conclusin de este proyecto, el cual se invita leer.

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Introduccin Una resea histrica, ser la de ayuda para el inicio del proyecto, as como sus orgenes y modificaciones en el devenir del tiempo. A continuacin el despiece y la explicacin de los detalles, la funcin de las lentes, los distintos tipos de lentes, la marcha de los rayos luminosos, el comportamiento de la imagen con respecto a la lente. Para destacar las frmulas a tener en cuenta: distancia focal, potencia focal, aumento de la lente. Con la informacin obtenida, se obtuvo el siguiente resultado: un prototipo del proyector de diapositivas, la linterna mgica del presente.

Objetivos Construccin de un proyector de diapositivas, de bajo costo para el uso de en exposiciones o didcticas ulicas. alicas.

Desarrollo En el comienzo de la investigacin se han manifestado presentado muchos inconvenientes, entre ellos se puede mencionar el la puesta en funcionamiento de un proyector, su historia, despiece para lograr el entendimiento del accionar de cada una de sus partes y llegar a la conclusin y as empezar la construccin propia. Historia del proyector Desde la antigedad se han usado las proyecciones fotogrficas para reuniones sociales, eventos familares, etc. El uso que se le daba en aquella poca en comparacin a nuestros das presentes sera como la del televisor, si el uso hubiera sido diario o como cine en el caso de que haya sido espordico.

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(Habra que poner el pie de foto que haga referencia a la imagen alusiva) Lo que se busca en su el devenir histrico de este instrumento ptico, es su funcionamiento y su composicin.

ATHANASIUS KIRCHER inventor de la linterna mgica ao 1600 Como se puede observar se conforma comprende de un aparato de iluminacin y de proyeccin. Se compone de un foco luminoso colocado en el centro de un espejo cncavo que hace de reflector, una lente convergente que hace de condensador y otra de objetivo. Como se detalla la figura siguiente:

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La chimenea acta como disipador del calor generado por la lmpara o vela que se utilizaba como foco luminoso. Los fundamentos comienzan nombrndose, de aqu tomamos los conceptos de: foco luminoso, lente convergente, objetivo. A medida que se obtienen los datos se anotan para la construccin del proyecto principal. El foco luminoso es la fuente lumnica del aparato acompaado de un espejo reflector, los rayos marchan paralelamente formando un haz e iluminando la imagen, sta es retomada por el lente y se obtiene la proyeccin. El aparato proyector se compone de una lente convergente que acta de objetivo. La imagen es una placa fotogrfica positiva (de all su nombre, diapositiva) que se coloca entre la distancia del foco y el doble del mismo con respecto a la lente. La imagen proyectada sobre una pantalla es real, de mayor tamao pero invertida para que sea derecha conviene voltear la imagen. A continuacin se detallarn los conceptos de lente convergente. Lente convergente: es un cuerpo transparente limitado por dos superficies esfricas o por una superficie esfrica y otra plana. Si se tiene mayor espesor en el medio es convergente, esto significa que hace converger los rayos luminosos hacia el eje principal que la atraviesan. Tipos de lentes Convergente biconvexa (A), convexa (B y C), divergentes (D, E, F), desde las lentes B; C: D; E; F no se entrar en detalle ya que no la tendremos en cuenta para el fin buscado.

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Lentes convergentes biconvexas: se distinguen por dos superficies esfricas. Elementos de la lente:

1- Caras (c,i): son los lados del lente. 2- Eje principal (a,r): lnea que atraviesa el lente por su centro. 3- Radio de curvatura (c,i): son los radios de las esferas con que se forma cada cara del lente. 4- Centro de curvatura (o,o): es el punto central de cada esfera y se ubican sobre el eje principal. 5- Centro ptico (C): es el punto de cruce del eje principal con el lente, se caracteriza porque todo rayo que pase por este punto, no representar refraccin. Foco (F, F): puntos en el eje principal en donde se cruzan los rayos refractados en lentes convergentes o las proyecciones en lentes divergentes. Plano focal: perpendicular levantada en el foco sobre el eje principal. Lentes convergentes (biconvexas) Los rayos notables en un lente convergente o biconvexo se consideran que parten de un objeto e inciden sobre el lente de tal manera que se refractan y se cruzan en el otro extremo del lente en

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donde se forma la imagen. Tal formacin de imgenes depende de la distancia entre el objeto y el lente. Rayos notables

Rayo 1: el rayo que incide paralelo al eje principal se refracta pasando por el foco. Rayo 2: el rayo que incide pasando por el centro ptico seguir derecho sin ser refractado. Rayo 3: el rayo que incida pasando por el foco, se refractar en direccin paralela al eje principal.

Formacin de imgenes Consideremos el hecho que el objeto se encuentra en el extremo izquierdo de la lente, por consiguiente la imagen se formar en el extremo derecho y slo tomaremos dos de los tres rayos notables, puesto que con los rayos 1 y 2 se puede definir completamente la imagen. Veamos los casos que se pueden presentar: Caso 1 (Para todos los casos el objeto se representa por ab y la imagen por ab.).

El objeto se encuentra en el infinito, en este caso se considera que los rayos inciden paralelos al lente, por tal razn, la imagen se forma en el foco y ser real y menor.

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Caso 2

El objeto se encuentra en el centro de curvatura, y la imagen formada ser real, de igual tamao e invertida y se formar en el centro de curvatura. Caso 3

El objeto se encuentra entre el centro de curvatura y el foco, la imagen ser real, de mayor tamao e invertida y se formar despus del centro de curvatura (con la caracterstica que entre ms cerca est el objeto al foco, la imagen ser de mayor tamao). Caso 4

El objeto se encuentra en el foco, la imagen ser real, de mayor tamao, pero se formar en el infinito.

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Caso 5

El objeto se encuentra entre el foco y la lente, en este caso la imagen es virtual, de mayor tamao, derecha y se formar entre el centro de curvatura y el foco del mismo lado del objeto. Frmulas de las lentes Distancia focal Si se designa por un lente y por p y p las distancias de sta lente a un objeto cualquiera y su imagen se obtendr, mediante la frmula:

1/f + 1/`f = 1/FOtra forma que se puede llegar a usar es: p.p/ p+p = F

Potencia de una lente Se llama potencia de una lente a la distancia desde el centro ptico de la lente hasta el foco (distancia focal y se mide en metros para diferenciar) P= 1/F = dioptras Aumento de una lente Se define como aumento aparente a la relacin entre el dimetro de la imagen y el dimetro aparente del objeto. Au= a/ a a= dimetro de la imagen. a= dimetro aparente del objeto

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Unas de las ventajas de las lentes biconvexas, es que se las conoce como lupas y se pueden conseguir fcilmente en cualquier librera.

(PONER REFERNCIA DE LAS FOTOS E IMGENES)

Si se utilizaran ms de una lente biconvexa obtendramos el siguiente estudio: La marcha de los rayos luminosos que atraviesen la 1 lente en el sistema potenciar la capacidad lumnica concentrando los rayos hacia el objeto, para luego ser retomado por la 2 lente

IDEM IMAGEN ANTERIORLa utilizacin de dos lentes o ms el objeto a proyectar deber estar entre la distancia del foco y la primera lente y la segunda lente en el foco mismo en coincidencia.

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Procediendo a los clculos a continuacin se ver el comienzo mismo de la fabricacin del proyector de diapositivas.

Calcularemos nuestro foco: 1/f + 1/f =1/F 1/4cm + 1/ 100cm = 100+ 4/ 4 . 100 = 104/ 400 = 1/f 0,26 cm = 1/F 1/ 0,26 cm = F 3,846 cm =F ACLARAR DE DONDE SE OBTIENE LOS VALORES Como se obtuvo la inversa del foco, obtendra la potencia P= 1/F = 1/ 0,038 mts = 26 dioptras El aumento por lo tanto: Au= a/a = 100 cm / 4cm Au= 25 veces el tamao del objeto. Procediendo ahora al preparativo del proyector: La siguiente ilustracin solo es a modo de ejemplo:

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Para hacer las ltimas pruebas sern realizadas en el banco ptico en miniatura

En las pruebas que han sido efectuadas, con tres lentes biconvexas se lleg a buen resultado: Una imagen ntida y favorablemente ampliada.

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Detalle de los costos: Prototipo y banco ptico 3 6mt lupas . $3,50 c/u total $10,50

cable bipolar 2x1 .$2,50 p/mt total $15,00

2 llaves de 1 punto ..$ 4,00c/u total $ 8,00 2 portalmparas recto..$ 4,00 c/u total 8,00 2 Lmparas dicroicas.$ 8,00 c/u total $ 16,00 10 Tornillos con arandelas y tuerca mariposa..$ 0,50 c/u total $ 5,00 Resultado del costo = $ 62,50

el resto de los materiales son reciclados de madera, madera terciada o fibrofcil. Estrategia metodolgica

Los pasos del proyecto resultaron de un estudio que llev a la investigacin comenzando por su 1-Historia del proyector. (NO SE VE REFLEJADA EN EL APARTADO ANTERIOR) 2 Principios pertenecientes a la fsica ptica 3- Lentes, propiedades, elementos, frmulas, sistemas pticos. 4-Construccin de un banco ptico para pruebas. 5- Construccin del proyector 6-Pruebas en banco ptico 7- Resultados 8 Discusin y Conclusin Resultados obtenidos

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Pies de fotos que aclaren y/o expliquen!!

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Discusin de los resultados En el banco ptico construido llegamos a la conclusin que con las simples lupas, ( comnmente llamadas) se puede hacer un pequeo proyector de diapositivas, pero la nitidez que se espera llevara a seguir probando con otros tipos de lentes, otros sistemas pticos. En detalle describiremos los datos alcanzados: Prueba 1

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Diapositiva para prueba Foco luminoso-objeto-lente

Imagen borrosa poco ntida

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Prueba 2 Foco luminoso-lente- objeto-lente

Imagen toma ms luminosidad por la concentracin de los rayos luminosos

Ricardo te falta contar todo el proceso detallado, en eso se basa la lectura del proyecto, en s el INFORME a presentar, no solo en detallar los tems

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Prueba 3 Foco luminoso-lente-lente-objeto-lente

Imagen

La imagen muestra ms nitidez y luminosidad pero no llega al 100% deseado.

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Conclusiones Las pruebas obtenidas dejan conforme satisfacen los objetivos propuestos al inicio de este proyecto de que ya que se comprueba que s se puede realizar un proyector con mnimos recursos suficientes. Con una diapositiva de 4x4cm se ha podido lograr una proyeccin de 100cm a una distancia de 150 cm y 200 cm desde la lente al plano focal en donde se proyecta la imagen del objeto mencionado. Deberas contar para qu se us el proyector y cules fueron los resultados y replicancias obtenidas. Me gusta mucho como qued, no te hagas problema de todas mis correciones, vemos que pasa y, si pasa a la otra instancia lo arreglamos y mejoramos!! Muchas suerte chicos!!! Ponganle toda la onda en la exposicin y defensa del proyecto!!!

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Bibliografia Fsica Elemental Fsica Elemental A. p. Maiztegui Editorial Kapeluz 1956 Jorge Vidal Editorial Stella Bs As 1954

Fsica Elemental II J.S Fernandez; E.E. Galloni. Editorial Nigar S.R.L Fsica** 3 edicin Volumen 2 -1993- Paul. A. Tipler Editorial Revert S.A Barcelona-BogotBuenos Aires-Caracas-

Pginas web:

http://www.fisicanet.com.ar/fisica/ondas/ap14_optica_geometrica.php http://www.ingeniaste.com/ingenias/basico/fisica/lentes2.htm http://www.fisicanet.com.ar/fisica/ondas/ap07_espejos_lentes.php http://www.mostolesmuseo.com/maquinas_cientificas/14linterna_magica.htm http://optica.machorro.net/labopt/Pract03/02Practica3.html http://almaak.tripod.com/asasac/telescopio.htm http://equipo3optica.blogspot.com/ http://foro.belenismo.net/forums/thread-view.asp?tid=4525&posts=6

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Agradecimientos

Especial agradecimiento por la participacin desinteresada de nuestros profesores, siempre por ver el progreso de sus alumnos y sentir dicha por el trabajo que cada da construye al nuevo ser con el conocimiento transmitido a todos los profesores, directivos de nuestra institucin I.S.F.D. n 186 y compaeros de 2 ao del profesorado de Matemtica que han acompaado esta tarea, a todos ellos nuestra gratitud por siempre.

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