Métodos Numéricos en la Enseñanza de Física

Abstract

En este trabajo se propone una estrategia de enseñanza áulica entre docentes de matemática y física para la introducción de métodos numéricos como diferencias finitas (FDM) y volúmenes finitos (FVM) donde el estudiante tiene un rol activo. En la propuesta se incluyen la componente de teoría y experimentación en laboratorio de física. La propuesta consta de dos partes: 1) simulación numérica bidimensional utilizando FDM o FVM, de tres problemas que incluyen la distribución del potencial electrostático y la distribución del calor (estacionario y transitorio) en placas rectangulares; 2) realización de la simulación experimental en laboratorio, utilizando materiales de bajo costo que incluyen una fuente, un multímetro, una cámara termográfica con un software de análisis para comparar las distribuciones de temperatura. El objetivo de la simulación además brindar herramientas para resolver problemas reales, es ayudar a diseñar el experimento físico, cuestionar el rango de aplicación en las hipótesis utilizadas y comparar el modelo numérico con los resultados experimentales.