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1 ATE ANALIZANDO Y CONSTRUYENDO UN AUTÓMATA Vicente Elisban Muñoz Díaz Nelson Ricardo Umaña soche

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ATE

ANALIZANDO Y

CONSTRUYENDO UN AUTÓMATA

V i c e n t e E l i s b a n M u ñ o z D í a z

N e l s o n R i c a r d o U m a ñ a s o c h e

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Con esta Actividad Tecnológica Escolar queremos que

nos acompañes en un viaje que te llevará a descubrir

ciertas relaciones existentes entre algunos conceptos

de la geometría del plano y del espacio y los

autómatas mecánicos de Theo Jansen

Fundamentalmente,

se comparte el

r e s u l t a d o d e l

diseño y modificación

de una ATE que se

estructura en varios

momentos

¿Qué nos proponemos?

ANALIZANDO Y

CONSTRUYENDO UN AUTÓMATA

D i c i e m b r e 2 0 1 6 V i c e n t e E l i s b a n M u ñ o z D í a z

N e l s o n R i c a r d o U m a ñ a S o c h e

Esta es una ATE que surge con el ánimo de

generar propuestas interdisciplinares que

motiven tu curiosidad y ganas de aprender.

Tomado de:https://es.pinterest.com/

Acti

vid

ad

te

cn

oló

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sco

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ote

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Vicente Elisban Muñoz

Nelson Ricardo Umaña

Estudiantes

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Bogotá, Colombia

Especialización en Educación en Tecnología

[email protected]

[email protected]

Los autores

Tomado de:https://es.pinterest.com/

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PERSONAJES ATE

Antes de iniciar con el desarrollo de las actividades queremos reconocer los

aportes dados por algunos estudiantes de grado quinto del Colegio Bosques

de Sherwood del municipio de Chía. Ellos crearon personajes que represen-

tan lo que les significó trabajar algunas actividades de la ATE.

VALERIA PA

RRA

ATUESTA

JULIANA JARAMILLO

PINZÓN MARIA CATALINA

MILLAN AVENDAÑO

JORG

E LUI

S

ALAR

CÓN IS

TURI

Z

MARIANA SANCHEZ

MARTÍN

ZAHIRA SOPHIA

PICO CARREÑO

JULIANA CAROLINA

ESTUPIÑAN LÓPEZ

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CONTENIDOS

MOMENTO 1: Una aproximación al concepto de máquina

MOMENTO 2: Analicemos el autómata mecánico

MOMENTO 3: A construir mi primer prototipo en 2D

MOMENTO 4: Reto GeoGebra

MOMENTO 5: Mundo Geométrico

MOMENTO 6: Construyo un autómata de Theo Jansen en 3D

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¿Qué esperamos?

Al culminar este viaje

esperamos que tus ganas por

conocer, descubr i r y

construir sean mucho mayores

En tecnología esperamos que

Analices artefactos desde contextos sociales, históricos y culturales.

Sigas las instrucciones y uses de forma segura herramienta manuales para

medir, trazar, doblar, cortar y ensamblar artefactos

Utilices tecnologías de la información y la comunicación para el desarrollo de

diversas actividades.

En Matemáticas esperamos que

Compares y clasifiques objetos tridimensionales de acuerdo con componentes (caras, lados) y

propiedades.

Construyas y descompongas figuras y sólidos a partir de condiciones dadas.

Construyas objetos tridimensionales a partir de representaciones bidimensionales y puedo

realizar el proceso contrario en contextos de arte, diseño y arquitectura.

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MOMENTO 1: ACTIVIDAD POR PAREJAS

Una aproximación al concepto de máquina

1. ¿Has escuchado, leído, visto

en la Tele o internet lo que es

una máquina? Cuéntame que

sabes...

2. ¿Recuerdas haber usado alguna

máquina? . Menciona el nombre

de tres máquinas que hayas usado,

además explica para qué la usaste

3. Si te plantearan el reto de

inventar una máquina, ¿Qué

quisieras que realizara esa

máquina?

Para iniciar responde de

manera individual los

siguientes interrogantes.

No debes realizar consultas

previas.

¿Sabías que las

máquinas nos han

facilitado la vida?

Hola, sean bienvenidos a nuestro primer

momento, esta es una actividad de

análisis

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CONOCIENDO MÁS ACERCA DE

LAS MÁQUINAS

¿Qué es una máquina?

¿Qué tipos de máquinas hay?

¿Cuáles son los componentes

de una máquina?

¿Qué son las partes fijas y

móviles de una máquina? ¿Para

qué sirven?

¿Qué son los mecanismos de una

máquina?

¿Qué son y para qué sirven

una biela, una manivela y un

cigüeñal?

¿Qué impactos ha generado el uso de máquinas en el desarrollo de la

humanidad? Intenta dar tu percepción personal en la última pregunta

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

R e ú n e t e c o n d o s

compañeros más...

Busca toda la información

que les permita responder lo

siguiente

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¿AUTÓMATAS? ¿THEO JANSEN?

Observa el siguiente video

https://www.youtube.com/watch?v=M5nIxOrgnOk

¿Qué te pareció la propuesta de Theo Jansen? Realiza un comentario acerca de lo

que más te llamó la atención del video

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

En esta parte se tendrá la oportunidad de saber

qué son los autómatas mecánicos, además podrás

conocer el trabajo de Theo Jansen.

Prepárate

¿Qué es un autómata

mecánico?

¿En qué civilizaciones surgen

los autómatas mecánicos?

¿Qué motivo la

construcción de los

autómatas mecánicos?

¿Qué tan importante

era las medidas de sus piezas?

¿Qué materiales se usaban?

¿Quién es Theo Jansen?

Consulta lo siguiente

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MOMENTO 2: ACTIVIDAD POR PAREJAS

Analicemos el autómata mecánico

Aproximémonos al funcionamiento, analizando mediante la observación el movimiento

https://www.youtube.com/watch?v=NM4q-

f68TlY&index=3&list=PLJTixWFCxsfo7oVf21TCZBOlndRu5d5XL

PARA PENSAR

Cada año, en otoño, Theo comienza

el proceso de diseño de una nueva

especie en su laboratorio. La

construye, realiza varias pruebas y

en primavera la traslada a la playa,

dónde pasará todo el verano. Al

final de esa estación, la bestia

vuelve al taller del artista y se

convierte en un fósil.

Acomódate… Estudiaremos el funcionamiento de la

máquina de Theo Jansen. Observa el siguiente video

Ya has tenido la oportunidad de ver el trabajo de Theo Jansen

¡ P r e p á r a t e !

Conocerás cómo funcionan los autómatas

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MOMENTO 2:

Analicemos el autómata mecánico

¿Ya observaste

el video?

Responde las preguntas

¿Qué figuras o elementos

geométricos se observan en la

simulación?

¿Qué piezas conservan su tamaño

y forma?

¿Cuántas piezas se necesitarían

para construir por lo menos un

prototipo superficial de la

máquina?

¿Qué materiales usarías para

realizar una primera construcción

de la máquina de Theo Jansen?

Realiza en la página siguiente un

dibujo que represente el

funcionamiento de la máquina,

señala cuáles son las partes fijas

y cuáles son móviles.

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Dibujo del funcionamiento del

autómata de Theo Jansen

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ACTIVIDAD EVALUATIVA

Muy bien, has culminado una

parte importante de las

actividades.

Queremos que nos demuestres lo

aprendido

Los mapas mentales son herramientas

que pueden potenciar tu creatividad

Reúnete con un compañero (puede ser el mismo con el que realizaste las actividades anteriores) y

elabora un mapa mental en el cual compartas todo lo que aprendiste respecto a las máquinas, los

autómatas mecánicos y Theo Jansen

¿Qué debes saber? Se parte de una idea o concepto principal que

se relaciona con conceptos o ideas

secundarias; estas ideas puedes relacionarlas

con el uso de líneas, símbolos, palabras,

colores e imágenes.

Recuerda que no debes usar textos largos.

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MOMENTO 3: ACTIVIDAD POR PAREJAS

A construir mi primer prototipo en 2D

Cuando construyes se hace posible

aprender sobre conceptos, desarro-

llar actitudes y apropiar habilidades

propias de la tecnología.

(Quintana, 2014)

Al construir dejas que las ideas

cobren vida...

Das el paso del mundo de las

abstracciones al mundo de lo fáctico Te invitamos a que

actúes, a que vincules tus

sentidos al trabajar con

materiales concretos...

en primeras y últimas te

invitamos a que descubras

y aprendas...

NECESITARÁS ALGUNOS MATERIALES

TE PROPONEMOS LOS SIGUIENTES

Papel durex, cartón

corrugado o cartón

paja

Broches circulares

pequeños

Alambre dulce

Regla, tijeras (o

bisturí)

EN LAS DOS PÁGINAS SIGUIENTES ENCONTRARÁS LA PLANTILLA 1 Y LA PLANTILLA

2 PARA CONSTRUIR EL PROTOTIPO

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PLANTILLA 1 THEO

JANSEN

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PLANTILLA 2

THEO JANSEN

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MOMENTO 3:

CONSTRUCCIÓN DE PIEZAS

Lo primero que debes hacer es

construir cada una de las partes

del prototipo.

te indicamos como hacerlo

1. Pega la Plantilla 1 en el papel

corrugado (o papel durex)

Luego de ello corta cada una de las piezas

y abre un agujero en cada uno de los

puntos que se muestran

2. Recorta y pega estas piezas de la

Plantilla 2 en el cartón paja

Luego de ello corta cada una de las

piezas y abre un agujero en cada uno de

los puntos que se muestran

3. Dobla el alambre dulce hasta obtener

estas piezas de la Plantilla 2

Estamos listos

E s m o m e n t o d e

realizar el ensamble del

prototipo del autómata

PREPARATE

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MOMENTO 3:

ENSAMBLE DE PARTES

DE MANERA GENERAL

Los puntos con igual letra y número

se ensamblan entre sí con los broches

circulares

(Excepto los puntos A3 , B3 y X que se

ensamblan con las piezas de alambre)

Usa los Broches para ensamblar:

A2 con A2

A4 con A4

A5 con A5

B2 con B2

B4 con B4

B5 con B5 Las piezas de color morado deben ir

encima de las de color amarillo y

anaranjado

Ensambla las dos piezas de cartón paja con la pieza de alambre que

se muestra en la imagen

Debe encajarse

A3 con A3

B3 con B3 La pieza de color rojo debe quedar encima de la pieza de color gris

Ensamble todas las piezas que tengan el punto X con la pieza de

alambre que tenga la misma letra X, en la imagen se ilustra la

manera de hacerlo.

Se debe cumplir:

Las piezas de color café deben quedar encima de las piezas de color

verde

Sigue los pasos en

el orden que se

indica

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MOMENTO 3:

ENSAMBLE DEL AUTÓMATA

Al culminar esta parte

tendrás armado tu propio

prototipo del autómata de

Theo Jansen en 2D.

Te falta poco...

Sigue las instrucciones finales

Debes ensamblar las partes obtenidas en los

pasos 1 y 2 realizados en la página anterior

A3 con A3

B3 con B3 Se debe cumplir:

1. La parte obtenida en el paso 1 debe que-

dar encima de la obtenida en el paso 2.

2. Las piezas de color morado deben ir

encima de las de color amarillo

Observa la imagen

Debes ensamblar las partes obtenidas en los 3 y 4

Se debe cumplir:

La parte obtenida en el paso 3 debe quedar encima de la

parte obtenida en el paso 4

Usa los Broches para ensamblar:

A1 con A1 A5 con A5

B1 con B1 B5 con B5

Finalmente ensambla

C con C

FELICIDADES, AL LLEGAR A ESTA PARTE DEL MOMENTO 3 DE NUESTRA

ACTIVIDAD TECNOLÓGICA ESCOLAR, TIENES EN TUS MANOS UN PROTOTIPO DEL

AUTÓMATA DE THEO JANSEN.

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ACTIVIDAD EVALUATIVA

Muy bien, has culminado el momento 3

Queremos que dejes volar tu imaginación; para

ello, te invitamos a que primero decores la

construcción realizada...

En el autómata, los cuatro triángulos cumplen la función de ser las patas del mismo. Te invitamos a

que en lugar de los triángulos uses otras figuras geométricas para su construcción.

Realiza un dibujo en el cual se muestre cómo se vería el nuevo autómata

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Momento 4

EL RETO

Antes de construir la máquina de Theo Jansen en 3D, te proponemos el siguiente reto:

“Construir en el software libre Geogebra un Applet que simule el

mecanismo del autómata de Theo Jansen”

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MOMENTO 4: ACTIVIDAD

INDIVIDUAL

RETO GEOGEBRA

https://www.geogebra.org/download

Hoy en día existen diversos software

que aportan en la exploración y

sistematización; en particular

GeoGebra software libre de descarga

gratuita te permitirá la animación, el

arrastre y la verificación en muchas

actividades. D e s c a r g a G e o G e b r a

accediendo al siguiente link

Te planteamos el reto de

construir el autómata de Theo

Jansen en GeoGebra.

Hemos creado un Blog, en el cual te compartimos una serie de

instrucciones para cumplir con el reto. Ten en cuenta que debes

analizar de manera correcta cada una:

Prepárate y cumple el reto

http://vicenteautomatas.blogspot.com.co/

ACTIVIDAD:

Después de construir el autómata en el computador, graba un video de

unos 15 segundo con tu celular; súbelo a YouTube y posteriormente

realiza un comentario en el Blog expresando lo que significó este reto,

debes en el mismo comentario compartir el link del video. Ánimo

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ACTIVIDAD EVALUATIVA

Muy bien, has culminado el momento 4

Queremos que reflexiones acerca del

desarrollo de esta actividad; para ello, te

invitamos a realizar lo siguiente

Responde las siguientes preguntas

1. ¿Qué dificultades se te presentaron al realizar la construcción?

2. ¿Qué figuras o elementos geométricos son mencionados en las instrucciones de construcción?

Enuméralos

3. ¿Las figuras o elementos geométricos tienen medidas, tamaños y formas particulares?

4. ¿Si se cambia el tamaño y la forma de algunas de las partes del autómata , este seguiría

funcionando de manera adecuada?

5. En tu construcción modifica el valor del “deslizador r”, ¿qué sucede si se hace más pequeño?

¿qué sucede si se hace más grande?

A socializar

Comparte las respuestas de los

interrogantes con tu profesor. Puede

ser mediante un escrito, un dibujo,

un mapa; lo dejamos a tu imaginación.

D E B E N R E A L I Z A R U N A

ACTIVIDAD DE SOCIALIZACIÓN

GRUPAL EN LA CUAL LOS

ESTUDIANTES COMPARTAN SUS

RESPUESTAS

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MOMENTO 5: ACTIVIDAD INDIVIDUAL

MUNDO GEOMÉTRICO: ESTUDIANDO

CUERPOS TRIDIMENSIONALES

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En este momento de la Actividad

Tecnológica Escolar te llevaremos a

visitar un ambiente virtual en el cual

podrás estudiar la historia, las

nociones, los conceptos y una serie

de situaciones en las cuales pueden

ser vislumbrados los cuerpos

geométricos

Te preparamos un conjunto de

actividades entre las cuales se

encuentran videos, presentaciones,

y una serie de recursos educativos

en los cuales podrás compartir tus

ideas, tus cuestionamientos , tus

reflexiones; por otra parte podrás

v e r i f i c a r p a r t e d e t u s

aprendizajes, y como la idea es que

te diviertas mientras aprendes y

compartes, te compartimos algunos

juegos encontrados en la Web.

MOMENTO 5:

MUNDO GEOMÉTRICO: ESTUDIANDO

CUERPOS TRIDIMENSIONALES

MUNDO GEOMÉTRICO, INGRESA AL SIGUIENTE LINK

http://ciencias.udistrital.edu.co/avirtual/course/view.php?id=619&topic=0

CLAVE DE MATRICULA:

MUNDOSHERWOOD

También visita nuestro blog: miratumundodesdelageometriaricardouma.blogspot.com.co/?m=1

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MOMENTO 6: EN GRUPOS DE CUATRO

ESTUDIANTES

CONSTRUYO UN AUTÓMATA DE THEO JANSEN EN 3D

Esta es una actividad de

construcción inspirada en el

“Animaris Rhinoceros” de

Theo Jansen Hemos trabajado

fuertemente para

brindarte todas las

herramientas que te

lleven a lograr la

construcción

Necesitamos de tu

ingenio

En estos momentos ya conoces parte del la

propuesta de Theo Jansen, te queremos

compartir los siguientes videos…

Esperamos te sorprendan

EN LA SIGUIENTE PÁGINA TE PRESENTAMOS ALGUNAS IDEAS PREVIAS NECESARIAS PARA

CONSTRUIR EL PROTOTIPO DEL AUTÓMATA DE THEO JANSEN

https://www.youtube.com/watch?v=RVV-ozgxxtY

https://www.youtube.com/watch?v=di5ZKBNjFLg

https://www.youtube.com/watch?v=pdxRSDzy_xY

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MOMENTO 6:

CONSTRUYO UN AUTÓMATA DE THEO JANSEN EN 3D

Una figura está superpuesta sobre otras si la cubre totalmente

Diremos que una figura está superpuesta

correctamente sí todas las partes que componen

la primera quedan superpuestas sobre las

partes que componen la segunda

Los rectángulos (todos) con igual letra van superpuestos entre sí. El que tenga

el número mayor va encima del rectángulo que tenga el número

inmediatamente menor

Las siguientes

ideas serán

importantes

No olvides

ninguna de ellas

IDEAS PREVIAS

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MOMENTO 6: CONSTRUYO UN AUTÓMATA DE THEO JANSEN EN 3D

MATERIALES Y PARTES

EL AUTÓMATA ESTARÁ COMPUESTO POR TRES PARTES

LAS PATAS: se construye con las

piezas 1, 2 y 3

EL CHASIS: constituido por las

Piezas 4 (CHASIS 2), Pieza 5,

Pieza 6 y el CHASIS 1

EL CIGÜEÑAL: se ha diseñado

dos cigüeñales distintos, escoge

uno de ellos

MATERIALES

PAPEL RESISTENTE (papel cartón: se usará este

material para elaborar las piezas 1, 2, 3 y 5)

ALAMBRE acerado: se usará este material pata

elaborar el CIGÜEÑAL (calibre 12 por ejemplo) y

el CHASIS 1 (calibre más grueso por ejemplo 8)

CARTÓN: se usará este material para elaborar

las piezas 4 y 6

En las páginas siguientes

encontrarás las piezas

para armar el autómata

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MOMENTO 6:

CONSTRUYO UN AUTÓMATA DE THEO JANSEN EN 3D

CONSTRUCCIÓN

Parte 1: corte y doblado de las piezas

Corta con una tijera cada una de las piezas siguientes (se debe recortar también las líneas de mayor grosor de la Pieza 3)

Retiñe cada una de las líneas de las piezas, de esta manera podrás realizar TODOS los dobleces (VERTICALES, HORIZONTALES Y DIAGONALES) más fácilmente

SE APLICA UNIFORMEMENTE EL PAGANTE PIEZA POR PIEZA DE ACUERDO A LAS INDICACIONES DE LOS PASOS.

SEGUIR EL PASO A PASO DE MANERA SECUENCIAL, NO TE ADELANTES NI PEQUES NINGUNA PIEZA QUE NO SE MENCIONA.

Parte 2: Construcción de las patas (en total deben ser 8 patas)

Se tiene dos fases, la primera de armado de las piezas y la segunda de ensamble

Armado de las piezas

No olvides usar un pegante de secado rápido para pegar las partes

que se indican

Pieza 1

A2 superpuesto A1

B2 superpuesto B1

C2 superpuesto C1

D2 superpuesto A1

D3 superpuesto D2

D4 superpuesto D3

Al terminar estos pasos

obtendrás la pieza 1

Pieza 2

Realiza los dobleces

para obtener una figura

similar a la que te

muestro

Pieza 3

G2 superpuesto G1

H2 superpuesto H1

H3 superpuesto H2

Al terminar estos pasos

obtendrás la pieza 3

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MOMENTO 6:

CONSTRUYO UN AUTÓMATA DE THEO JANSEN EN 3D

CONSTRUCCIÓN

Ensamble de una pata

Para construir cada pata del autómata de Theo debes seguir los

pasos siguientes

Superponer la Pieza 2 sobre la Pieza

1 de tal manera que se cumpla

E2 superpuesto E1

C3 superpuesto C2

SUPERPUESTO AL MISMO TIEMPO.

NO OLVIDES: AL PONER LA PIEZA ,LA LETRA

CON NÚMERO MAYOR DEBE QUEDAR

VISIBLE.

Superponer la Pieza 3 sobre la Pieza 1 de tal

manera que se cumpla

F2 superpuesto F1

D5 superpuesto D4

SUPERPUESTO AL MISMO TIEMPO.

NO OLVIDES: AL PONER LA PIEZA ,LA LETRA CON

NÚMERO MAYOR DEBE QUEDAR VISIBLE.

Parte 3: Construcción del CIGUEÑAL y el CHASIS 1

El CIGÜEÑAL y el CHASIS 1 serán hechos

con alambre dulce

Usa con cuidado un alicate hasta obtener

dichas piezas

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MOMENTO 6:

CONSTRUYO UN AUTÓMATA DE THEO JANSEN EN 3D

CONSTRUCCIÓN

Parte 4: ensamble de las patas y el cigüeñal

Ubica sobre los segmentos rojos del molde del

cigüeñal las patas del autómata, (en cada caso debe

coincidir la figura marcada con X con el segmento rojo

del cigüeñal). luego de ello, deja G3 Superpuesto el

rectángulo blanco que está unido al rectángulo F2.

Parte 5: armado pieza 5

Superponer J2 superpuesto J1

K2 superpuesto K12

Parte 6: ensamble DEL CHASIS 1 Y CHASIS 2 Ensambla las partes indicadas como se muestra en la imagen

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MOMENTO 6:

CONSTRUYO UN AUTÓMATA DE THEO JANSEN EN 3D

CONSTRUCCIÓN

Parte 6: Ensamble de las patas DE LAS

PIEZAS CONSTRUIDAS EN LA PARTE 4,

LA PARTE 5 Y PIEZA 5 Y 6

INDICACIÓN GENERAL.

W debe ensamblarse en L2 y M2.

El cigüeñal debe encajarse en el punto Z.

J2 y K2 debe ensamblarse en L2 y M2 res-

pectivamente.

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ACTIVIDAD EVALUATIVA

Muy bien, has culminado el momento 6 Queremos que reflexiones acerca del desarrollo de

esta actividad; para ello, te invitamos a realizar lo

siguiente

Responde las siguientes preguntas

1. ¿Qué dificultades se te presentaron al realizar la construcción?

2. ¿Qué figuras y cuerpos geométricos son mencionados en las instrucciones de

construcción? Enuméralos

3. ¿Las figuras o cuerpos geométricos tienen medidas, tamaños y formas particulares?

4. ¿Si se cambia el tamaño y la forma de algunas de las partes del autómata , este

seguiría funcionando de manera adecuada?

A socializar

Comparte las respuestas de los

interrogantes con tu profesor . Puede

ser mediante un escrito, un dibujo,

un mapa; lo dejamos a tu imaginación

DEBEN REALIZAR UNA ACTIVIDAD DE

SOCIALIZACIÓN GRUPAL EN LA CUAL LOS

E S TU D I A NT E S C OM PA RTA N S U S

RESPUESTAS Y SUS CONSTRUCCIONES

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A MANERA DE

DESPEDIDA

Estimado estudiante, esperamos que tus

ganas por conocer, descubrir y construir

sean mucho mayores; puedes plantearte el

reto de diseñar un autómata con caracte-

rísticas distintas al que te presentamos.

Tienen la imaginación para crear

Estimado docente, esperamos que esta

propuesta haya sido de utilidad; si bien

implica un reto, consideramos que al igual

que los niños has podido aprender

Estimado lector, consideramos que en esta

ATE se presentan muchas ideas que te pueden

llevar a crear y diseñar nuevas actividades y

plantillas de construcciones. Animo.

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U n i v e r s i d a d D i s t r i t a l F r a n c i s c o J o s é d e C a l d a s

E s p e c i a l i z a c i ó n e n E d u c a c i ó n e n T e c n o l o g í a

V i c e n t e E l i s b a n M u ñ o z D í a z

N e l s o n R i c a r d o U m a ñ a s o c h e

B o g o t á , D . C – C o l o m b i a

D i c i e m b r e d e 2 0 1 6