Métodos Experimentales en la Enseñanza de la Mecánica de Fluidos

Abstract

En este proyecto se promueve en el Taller de Hidrodinámica y Turbulencia del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias, el desarrollo de proyectos experimentales en las áreas de dinámica de fluidos y acústica para varias materias de la licenciatura en física desde el tercer hasta el noveno semestre. En este taller hay estudiantes adscritos para realizar servicios sociales y tesis de maestría y doctorado. Se usan sobre todo técnicas ópticas ya sean puramente cualitativas como el schlieren y shadowgraph, o cuantitativas como BOS, PIV, difusión Rayleigh, PSV. Todas requieren de apoyo electrónico. La riqueza principal de este Taller de Hidrodinámica y Turbulencia es la presencia de estudiantes de diferentes niveles. Los alumnos que piden trabajar aquí pueden escoger el tema de trabajo dentro de ciertos límites y desarrollar su creatividad, su capacidad de innovación y al mismo tiempo aprender, de manera interdisciplinaria, el quehacer científico desde plantear un problema, definir la manera de estudiarlo (montaje y medición), análisis de datos, planteamiento de hipótesis y entender el paso tan importante de lo concreto a lo abstracto. Este tipo de trabajos se desarrollan desde hace años pero el número de estudiantes y ahora de otros profesores, ha ido creciendo. Se hace una cadena de aprendizaje en la que los estudiantes de mayor nivel apoyan y colaboran con los de primer ingreso al taller. Puesto que en algunos cursos hay decenas de estudiantes (del orden de 80 alumnos en medios deformables), no todos trabajan dentro del taller. Se pide apoyo a algunos laboratorios de enseñanza, los estudiantes trabajan en casa y a veces en otras dependencias de la UNAM. Los mejores resultados de proyectos cortos se afinan posteriormente para poder ser presentados en congresos de la Sociedad Mexicana de Física y a veces de la American Physical Society. Los videos de los estudiantes se suben a un canal de youtube del taller y las imágenes a una galería de fluidos que está en una página de internet. Este material se usa también para impartir clases. Hasta la fecha se han producido también varios capítulos en libros y se han presentado trabajos sobre la concepción didáctica de este tipo de enseñanza. Los académicos y estudiantes de posgrado que colaboramos en este proyectoa sabemos que el trabajo en el laboratorio es integrador de conocimientos, promueve la creatividad, obliga a los estudiantes a hacer una revisión bibliográfica del estado del arte en el tema que escogieron, los enseña a trabajar en equipo y a discutir sus ideas, todo sin descuidar el conocimiento teórico de los fenómenos estudiados.