Proyecto de máquinas hidráulicas: física, diseño y trabajo en equipo

Dar vida a una idea con tus propias manos. Ese ha sido el hilo conductor de un nuevo proyecto desarrollado por el alumnado de 4.º de Diversificación, en el que la construcción de maquetas de máquinas hidráulicas ha servido como excusa para acercarse a los principios de la física, al trabajo cooperativo y al diseño funcional.

Durante varias sesiones, los grupos han investigado, diseñado y construido máquinas que se mueven gracias a la fuerza de un fluido: el agua contenida en jeringuillas. Un sistema sencillo pero efectivo, que les ha permitido comprobar cómo una idea puede transformarse en un mecanismo que se desplaza, gira o levanta con solo apretar una jeringa. Todo, como siempre, dentro de la filosofía de trabajo por proyectos de NorbaIDC.

Objetivos del proyecto

La propuesta partía de varios objetivos claros:

• Entender el funcionamiento de los sistemas hidráulicos a través de una maqueta manipulable.

• Aplicar conocimientos científicos y tecnológicos en una construcción práctica.

• Fomentar el trabajo en parejas, repartiendo funciones, tomando decisiones y afrontando retos en equipo.

• Desarrollar la creatividad y la capacidad de resolver problemas técnicos reales, como la precisión del movimiento, la estabilidad de la estructura o la estanqueidad del sistema.

• Trabajar con materiales reutilizados, reforzando el compromiso con la sostenibilidad.

El proyecto, además, ayuda a romper con la idea de que la ciencia y la tecnología solo se entienden en un laboratorio o en libros. Aquí se aprende manipulando, resolviendo sobre la marcha, y viendo cómo una hipótesis se convierte en un objeto físico que cumple una función.

Las máquinas creadas: variedad y desafío

Cada grupo de dos alumnos recibió el encargo de construir una máquina distinta. Todas ellas debían estar accionadas por jeringuillas llenas de agua, conectadas por tubos, y diseñadas de forma que el movimiento generado fuera visible y útil. Estos son los modelos que se desarrollaron:

• Grupo 1: Puente levadizo hidráulico

• Grupo 2: Grúa hidráulica

• Grupo 3: Prensa hidráulica

• Grupo 4: Puerta corredera de garaje

• Grupo 5: Elevador

• Grupo 6: Camión volquete

Cada pareja tuvo que investigar cómo funcionaba su máquina en la vida real, entender sus principios mecánicos y adaptar ese conocimiento a una versión reducida y funcional. Esa fase previa de análisis fue tan importante como la construcción, ya que les permitió tomar decisiones con criterio: qué materiales usar, cómo orientar los ejes, cuántas jeringas eran necesarias o qué tipo de movimiento querían lograr.

Un proyecto con sello NorbaIDC

La construcción de estas máquinas hidráulicas es mucho más que una actividad manual: encaja plenamente en el marco de NorbaIDC por varios motivos:

• Es un ejemplo claro de aprendizaje interdisciplinar: física, tecnología, diseño y habilidades sociales convergen en un mismo producto.

• Promueve la experimentación activa, donde el error es parte del proceso y no un obstáculo.

• Refuerza valores como la sostenibilidad, el trabajo en equipo y la capacidad de comunicar lo aprendido.

Además, este proyecto ofrece una vía para que el alumnado de Diversificación trabaje de forma más autónoma, mostrando que son capaces de enfrentarse a un reto complejo y sacarlo adelante con creatividad y compromiso.

Valor añadido: pensar con las manos

Hay un momento especial en el proceso de construcción de una maqueta hidráulica: cuando el mecanismo, por fin, se mueve. Ese instante en el que una jeringuilla empuja el agua, y la fuerza se transmite a través de un tubo hasta levantar un brazo o girar una plataforma, es clave. Porque no es un experimento visto en un vídeo o explicado en una pizarra: es algo que el propio alumno ha hecho funcionar.

Ese tipo de experiencias son las que marcan. Permiten que el conocimiento se integre de manera profunda, porque no solo se ha leído o memorizado, sino que se ha comprendido a través de la acción. Por eso proyectos como este tienen tanto valor en etapas como la Diversificación, donde el aprendizaje debe ser lo más significativo y concreto posible.

Conclusión

Construir una máquina hidráulica en pareja, investigar cómo funciona, resolver los fallos del sistema y acabar presentándola al resto de la clase es un ejercicio de aprendizaje completo. Técnica, investigación, creatividad, trabajo manual y colaboración se mezclan en un reto que deja huella.

Gracias a esta propuesta, el alumnado ha podido experimentar de forma tangible los principios de la física y la tecnología, viendo que son herramientas reales para construir, entender y transformar el mundo. Una vez más, NorbaIDC se convierte en el marco que da sentido, dirección e intención a todo ese proceso.

Profesora: María del Carmen Grande Vicario
Alumnado de 4º de diversificación.

Determinando la elasticidad: un proyecto que une física, precisión y ciencia aplicada

Cuando se conciben los proyectos desde la base de NorbaIDC, el resultado es más que una actividad académica: se convierte en una experiencia completa. Este es el caso del trabajo desarrollado por Jimena Benavente Antolín, centrado en determinar el módulo de Young de distintos materiales. Un proyecto que nació en el aula como parte de la propuesta metodológica de NorbaIDC y que, por su calidad, rigor y profundidad, fue seleccionado para participar en un concurso de física.

Un proyecto diseñado desde NorbaIDC

Este trabajo se enmarca perfectamente en los principios de NorbaIDC: aprender haciendo, unir teoría y práctica, y fomentar la investigación autónoma y rigurosa del alumnado. Desde su planteamiento, el objetivo era claro: que la alumna aplicara los conocimientos adquiridos en clase de física para diseñar y ejecutar un experimento real, en el que pudiera medir, analizar y sacar conclusiones fundamentadas.

La base del proyecto consistía en obtener, mediante una metodología experimental sencilla pero precisa, el valor teórico del módulo de Young para tres materiales distintos: acero, aluminio y PVC. Este módulo mide la elasticidad de los materiales, es decir, su capacidad para deformarse elásticamente cuando se les aplica una fuerza.

Objetivos del proyecto

La propuesta, que surgió directamente como un proyecto de aula bajo el enfoque NorbaIDC, perseguía múltiples objetivos:

• Aplicar el conocimiento físico de forma práctica y significativa.

• Comprender cómo los materiales reaccionan ante fuerzas externas.

• Desarrollar la capacidad para diseñar y llevar a cabo un experimento.

• Fomentar la autonomía científica y la interpretación crítica de los resultados.

• Valorar el papel del error experimental y su análisis dentro del proceso de investigación.

Metodología y desarrollo

El trabajo partió de una fase teórica, en la que se repasaron conceptos como tensión, deformación elástica, cohesión molecular y leyes de comportamiento de materiales. Posteriormente, se diseñó un experimento para calcular el módulo de Young usando varillas horizontales empotradas, sobre las que se colgaban masas calibradas para observar su deformación.

La alumna utilizó materiales sencillos pero precisos: flexómetro, pesas, portapesas, sargentos y jeringas, y realizó las mediciones necesarias para cada uno de los materiales seleccionados. Se midieron los desplazamientos verticales producidos por el peso y, mediante fórmulas físicas aplicables a vigas en voladizo, se calculó el módulo de Young para cada material.

Resultados obtenidos y análisis

Los resultados mostraron una buena precisión en los casos de acero y PVC, con errores relativos bajos. En cambio, el valor obtenido para el aluminio fue inesperadamente alto, lo que llevó a repetir el experimento varias veces sin obtener mejora sustancial. La alumna, lejos de ignorar esta desviación, propuso una hipótesis fundamentada: el material analizado podría ser una aleación no especificada, y no aluminio puro. Este tipo de reflexión y análisis crítico es uno de los elementos más valiosos del proyecto.

Además del cálculo del módulo, se realizó una valoración detallada de los errores experimentales, y se contrastaron los datos obtenidos con los valores teóricos, permitiendo así una interpretación más profunda de la fiabilidad del procedimiento.

La conexión con NorbaIDC

Este trabajo es una muestra exacta de cómo los proyectos NorbaIDC trascienden lo académico. Aquí, el aprendizaje no se queda en el libro: se pone a prueba, se cuestiona y se vive. La alumna:

• Diseñó el experimento de forma autónoma.

• Seleccionó los materiales.

• Recogió y analizó los datos.

• Expuso los resultados con argumentos técnicos.

Por todo ello, el equipo docente consideró que este trabajo no debía quedarse solo en el aula. Así que, dado su rigor y enfoque científico, se decidió presentarlo a un concurso de física. Porque los proyectos NorbaIDC no solo buscan cumplir con el currículo: buscan ir más allá y generar experiencias reales de aprendizaje, con proyección, propósito y valor.

Presentación realizada en el concurso

Conclusión: cuando ciencia y educación se alinean

El estudio del módulo de Young, desarrollado desde la metodología NorbaIDC, ha sido una experiencia que ha permitido a Jimena aplicar conocimientos, desarrollar habilidades científicas y demostrar que el aula puede ser un laboratorio de verdad.

Este tipo de proyectos no solo enseñan física: enseñan a formular hipótesis, enfrentarse a lo inesperado, valorar el error, y aprender de cada paso. Demuestran que, cuando se pone al alumno en el centro del aprendizaje, los resultados no solo son buenos, sino memorables.

Proyectos como este confirman que NorbaIDC es una vía educativa eficaz, exigente y profundamente significativa. Y si, además, uno de esos proyectos acaba concursando a nivel externo, es simplemente la mejor confirmación de que el camino elegido es el correcto.

Profesor: Jose Luis Plaza Sanz
Alumna: Jimena Benavente Antolín