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MEMORIAS OIbF

2010

Primera Edición, 2011 500 ejemplares en forma escrita y 500 ejemplares en forma digital CD ROM. Impreso en Editora Sibauste, S.A. Se autoriza la reproducción sin fines de lucro (gratuita) con objetivos educativos. Es suficiente con informar a los autores. Editor: Omayra Pérez Julio 2011 Programa utilizado para la edición: indesign cs5 Fotos y gráficas: Omayra Pérez Diagramación y portada: Ana Pugliese

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XV Olimpiada Iberoamericana de Física

PROLOGO En el año 2010 se celebró la Olimpiada Iberoamericana de Física en Panamá. Es significativo que le haya tocado a Panamá ser la anfitriona de este magno evento, pues es el año de la conmemoración del bicentenario de la independencia de varios países de América. Esta es la tierra que Bolívar escogió para el Congreso Anfictiónico, país que deseaba que fuese “para nuestros hermanos iberoamericanos lo que el Corinto para los Griegos” Celebramos la Olimpiada Iberoamericana de Física en su versión número XV, la cual ya se había celebrado en 13 países distintos. Se tuvo el honor de tener en Panamá a 16 países de América, y a España y Portugal, de la Península Ibérica. Nos fue placentero tener 71 jóvenes talentosos compitiendo por obtener medallas de oro, plata o bronce o menciones honoríficas para prestigiar sus padres, sus escuelas y sus países. Además, contamos con 33 jurados de 19 países, que evaluaron las pruebas de los estudiantes con el mayor celo y dedicación. Nos acompañaron dos observadores extranjeros, uno de España y otro de Brasil y varios de Panamá, y dos miembros del Secretariado Técnico que no fueron ni del Comité Organizador Nacional o miembros del Jurado Internacional. Contamos con invitados especiales como el Presidente de la Federación Iberoamericana de Sociedades de Física, un invitado del Observatorio de

París y otro del Comisariato de Energía Atómica de Francia, quienes brindaron conferencias magistrales a los jóvenes olimpistas. Dentro de las entidades organizadoras estuvieron la Sociedad Panameña de Física, la Universidad de Panamá, la Universidad Tecnológica, La Universidad Autónoma de Chiriquí y el Ministerio de Educación. Entre los Patrocinadores se destacaron, además de las entidades anteriores, la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación, la Asamblea Nacional de Diputados, el Despacho de la Primera Dama, la Alcaldía de Panamá, Épocas, la Autoridad del Canal y la Estación RN50 del Tratado de Prohibición Completa de Ensayos Nucleares. Para algunos de los patrocinadores la colaboración fue monetaria y para otros fue un decidido apoyo logístico, etc. Es de singular importancia señalar que la Universidad de Panamá cumplió 75 años de fundación. Estas entidades expresaron el gran honor que significaba participar en la organización y auspicio de este magno evento académico iberoamericano de juventudes y con eso reafirmar el compromiso de Panamá con la ciencia y la tecnología hacia el futuro como generadores de riqueza social. Esta memoria será el testimonio escrito, para la historia de las Olimpiadas Iberoamericanas, de la XV Olimpiada de Física, celebrada en Panamá.

Comité Organizador

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XV Olimpiada Iberoamericana de Física

INDICE

Introducción 9 Mensaje a la Sociedad Panameña 21 El aporte de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación

OIbF 2010 29 Delegaciones 79 Patrocinadores 87 Anexos Anexo I Problemas propuestos por el Comité de Pruebas de la OIbF 2010, para la prueba escrita 91 Anexo II Problema Experimental propuesto por el Comité de Pruebas de la OIbF 2010 115 Anexo III Carta dirigida a la Sociedad Panameña de Física, por la Sociedad Mexicana de Física 121 Referencias Bibliográficas

124

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Introducci贸n

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XV Olimpiada Iberoamericana de Física

1. INTRODUCCIÓN La Olimpiada Iberoamericana de Física (de ahora en adelante OIbF) es una olimpiada dirigida a alumnos de la Escuela Media (Secundaria). Es organizada por las Sociedades Iberoamericanas de Física, que es donde se encuentran tanto los profesores de física que laboran en los centros educativos a nivel medio, como los profesores de física que laboran en las universidades. El objetivo fundamental de esta olimpiada es identificar a los jóvenes con talentos especiales para el estudio de esta Ciencia. Y además, promover el estudio de la Física en Iberoamérica. Describamos un poco el contexto educativo donde cabe una actividad como la OIbF. La educación en las sociedades actuales se puede dividir en educación formal, educación no formal y educación informal. Nuestros sistemas educativos tienen como uno de sus objetivos formar jóvenes con conocimientos, destrezas y habilidades que les permitan afrontar situaciones de la vida cotidiana desde una perspectiva científica. Nuestras sociedades necesitan individuos autónomos, independientes, con iniciativas positivas, capaces de analizar, discutir, exponer sus ideas u opiniones de forma oral o por escrito científicamente argumentadas, al momento de tomar decisiones fundamentales para el desarrollo de cada país, durante la búsqueda del bien común. El mundo globalizado actual requiere de sociedades constituidas por individuos formados dentro de un contexto donde la educación formal,

la educación no formal y la educación informal se integren adecuadamente. ¿Es realmente necesaria está integración? La respuesta a está última cuestión es afirmativa. ¡Veámos un ejemplo! Los jóvenes con talentos individuales especiales, no suelen ser identificados por el sistema de educación formal a menos que los docentes tengan una doble agenda y el entrenamiento adecuado para ello. Las Olimpiadas de Física tratan de llenar ese vacío, en forma similar a las olimpiadas deportivas, pues las pruebas olímpicas se hacen con miras a identificar o descubrir estos talentos especiales. Las Olimpiadas de Física están dentro del marco de la educación no formal. Las organiza la sociedad civil, a través de agrupaciones con objetivos y criterios específicos. Lo que llamamos educación informal está, mayoritariamente, en manos de los medios de comunicación y no siguen pautas, normas o reglas específicas, girando siempre alrededor de un producto, idea, modo de vestir, bailar, hablar o comportarse y que se quiere promover entre los jóvenes o la sociedad en general. Por el afán de ganar dinero, todo es permitido al que vende y promueve un producto a través de los medios de comunicación. Lastimosamente, la educación informal es la que pareciera tener la incidencia más negativa entre nuestra juventud, hoy en día. Este último tipo de educación limita y dificulta terriblemente identificar a los jóvenes con talentos especiales para la Física, porque aquellos que cultivan valores relaciona-

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dos con el estudio, el conocimiento científico, el trabajo, etc., no son promovidos, y por lo tanto, no son aplaudidos. Los jóvenes con talentos especiales son proyectados como seres raros que están fuera de lugar. Podemos afirmar, sin temor a equivocarnos, que pocos son los adolescentes que deciden desarrollar sus habilidades, capacidades y crecer profesionalmente en el ámbito científico. Ante esta realidad, es lógico plantearse la cuestión siguiente: ¿quiénes tendrán entre sus manos el destino de nuestros países a nivel científico y tecnológico? Tal como vamos, parece que habrán muy pocos candidatos para asumir esta responsabilidad. Los intereses de los jóvenes se están dirigiendo más hacia la farándula y el espectáculo, en donde el más popular es el más importante, que hacia el estudio y el valor del trabajo.

Las sociedades actuales, en general, parecen ignorar que las mejoras en la calidad de vida que tenemos y que disfrutamos están unidas irremediablemente al desarrollo científico y tecnológico. En consecuencia, en el seno de nuestras sociedades, deben haber o existir organizaciones científicas, que se nutren con estos jóvenes, que representan el futuro de cada país y en ese sentido, son los llamados a continuar ese desarrollo. Tener semilleros de futuros científicos cobra una importancia vital. ¡Ese es el producto, que hay que vender! ¡Esa es una de las gallinas de los huevos de oro que hay que cuidar! Por otro lado, dentro de los pocos jóvenes interesados en el saber científico, hay cada día menos que deciden estudiar profesiones como Físico, Químico o Biólogo. Mayoritariamente estudian o escogen el bachillerato en Ciencias para seguir en la

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Universidad carreras como Medicina o Ingenierías. Pero, la Medicina y las Ingenierías tienen sus fundamentos en las Ciencias Experimentales (Física, Química y Biología). Existe, pues, un vacío más pronunciado de estudiantes en las carreras científicas, ya que los alumnos no están motivados hacia el estudio de estas carreras. La Sociedad Panameña de Física trabaja (de ahora en adelante SPF), dentro de sus posibilidades, como organismo sin fines de lucro, anualmente organizar la Olimpiada Nacional de Física (de ahora en adelante ONF) y además garantiza nuestra participación, como país, en la OIbF. Con esto busca impedir que se pierdan los semilleros de futuros físicos en Panamá. Dentro del contexto de la OIbF el descubrimiento de jóvenes con talentos especiales para la Física se da dentro de un ambiente de intercambio y convivencia entre los países iberoamericanos. Y es el intercambio de ideas, contrastación de modos de ver el mundo, discutir sobre la física, sobre los cambios y progresos tecnológicos, sobre el papel de la Física en el desarrollo de grandes empresas a nivel mundial, entre otros aspectos, lo más rico y valioso de la OIbF. Es un contexto que contrasta terriblemente con el mundo que rodea a nuestra juventud hoy en día y que no promueve valores positivos, que estén en la base del crecimiento de una sociedad que quiere ver su país competir con posibilidades de éxito en este mundo de hoy. Afirmamos, sin temor a equivocarnos, que para cada joven que participa en este evento, hay un antes y un después de la OIbF, lo que le permite pensar en la necesidad de ampliar sus horizontes a nivel profesional, académico y científico. Y esos

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son los jóvenes que también necesita Panamá; jóvenes con deseo de superación y que ven en la construcción de conocimiento científico y su aplicación, el avance tecnológico y el futuro de nuestro país.

• Acercar la Física al contexto del hombre común. Todo esto con la finalidad última de hacer evidente la necesidad de una educación científica para todos.

El ambiente alrededor de la OIbF no nace de la nada. El mismo es una continuación de las ONFs en cada país de Iberoamérica. Por lo tanto, hay que destacar que la OIbF depende, en gran medida, del desarrollo de la Olimpiada Nacional de Física, en cada uno de los países iberoamericanos participantes. La Olimpiada Nacional de Física tiene objetivos específicos dependiendo del país en que se desarrolle. En el caso de Panamá, la ONF tiene como objetivos:

Las actividades como la OIbF sólo logran sus objetivos si todos los actores de la sociedad le expresan un apoyo decisivo, cada cual dentro de las posibilidades que tiene: los padres de familia, los gobiernos, las universidades, las sociedades civiles, la empresa privada, etc. Pero, este apoyo pasa por comprender que:

• Promover la Ciencia y la Tecnología desde la Escuela Media; • Identificar jóvenes con talentos y habilidades especiales que puedan ser centradas y enfocadas hacia el mundo científico;

• la escuela media es el semillero de los futuros científicos; • la educación no formal juega un papel importante en la estructura educativa de un país; • y los jóvenes con talentos deben liderizar los cambios sociales.

1.1 Comité Organizador de la OIbF 2010 La responsabilidad de la organización de la OIbF es muy grande, pues, promover el estudio de la Física en Iberoamérica, a través de la identificación de jóvenes con talentos especiales para esta Ciencia, pasa por coordinar, adecuadamente, y de una manera integral, tres ejes: el académico, el económico y el logístico. Más adelante detallaremos cada uno. Ante esto se decide que lo más adecuado para el éxito y buen desarrollo de este evento, es que su organización esté a cargo

de un Comité Interinstitucional. ¿Por qué? La SPF cuenta con el recurso humano idóneo para la organización, porque recoge a los físicos panameños, y, unido a esto, cuenta con profesionales de una amplia experiencia en la organización de la ONF y con participación activa en la OIbF de años anteriores. Este recurso humano garantiza el manejo adecuado y con alto nivel académico y logístico; dos de los ejes fundamentales para el éxito de la OIbF. Pero, no podía garantizar

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el acceso a los medios económicos que se requerían para organizar un evento como este. Por esta razón, el Comité Organizador de la OIbF 2010 quedó constituido por una representante de la SPF, uno del Ministerio de Educación, uno de la Universidad de Panamá, uno de la Universidad Tecnológica de Panamá y uno de la Universidad Autónoma

OIbF de Chiriquí. En la tabla 1, se muestran los nombres de los miembros de dicho comité. Además, se constituyó un comité de apoyo formado por tres miembros: Profesor Julio Aris por la Universidad de Panamá, Dr. Eleicer Ching por la Universidad Tecnológica de Panamá y Dr. Reinhardt Pinzón por la SPF.

MIEMBROS DEL COMITE ORGANIZADOR

INSTITUCIÓN A LA QUE REPRESENTA

Bernardo Fernández

Universidad de Panamá

Ildeman Abrego

Universidad Tecnológica de Panamá

Gibzka de Vernier

Ministerio de Educación

Omayra Pérez

Sociedad Panameña de Física

Pablo Weigandt

Universidad Autónoma de Chiriquí

Tabla 1. Comité Organizador de la OIbF 2010.

En la primera reunión de coordinación de la OIbF 2010, se nombró a la Dra. Omayra Pérez como la Presidenta del Comité Organizador de la Olimpiada Iberoamericana 2010. La responsabilidad que tenía este Comité era muy grande: organizar con éxito la OIbF 2010. Esto implicó montar una organización académica sólida para atender toda la actividad, relativa a la elaboración de las pruebas (escrita y experimental) y actividades académicas científicas de alto nivel. En lo logístico, se tuvo que hospedar, alimentar, organizar actividades recreativas y culturales, publicitar y trasladar a los eventos alrededor de 150 personas de 22 países iberoamericanos invitados. En lo económico, se tuvo que conseguir los fondos necesarios. Todo lo anterior señala que el perfil de cada uno de los miembros de este comité debía ser especial. Los miembros del Comité Organizador de la OIbF 2010 fueron en alguna ocasión Presidentes de la Comisión Nacional de Olimpiada. En la tabla 2, presentamos los Panamá 2010

nombres de cada una de las personas que han tenido la responsabilidad de organizar la ONF, desde el año 2000 hasta el año 2010. Es necesario, en este punto, hacer algunos comentarios sobre la trayectoria y experiencia de los miembros del Comité organizador de la OIbF 2010. El Dr. Bernardo Fernández ha sido desde la primera ONF el motor fundamental de esta actividad. Los esfuerzos del Dr. Fernández para que Panamá reorganizara la ONF y regresara a las OIbF fueron decisivos. Esto lo vemos en el hecho de que Panamá vuelve a organizar las ONF a partir del año 2000 con el Dr. Fernández a la cabeza, y en consecuencia volvimos como país a participar en las OIbF. El Dr. Fernández continúa, en los años siguientes, apoyando las ONFs y a cada uno de los presidentes del Comité Organizador de los siguientes años, exceptúando los años 2004 y 2005, contaron con su apoyo, respaldo y asesoría. Su creencia en la importancia del relevo generacional y

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la participación de todos los físicos en esta actividad ha sido evidente. El Dr. Fernández ha sido muy crítico con las distintas pruebas elaboradas, en las distintas ONF, desde el año 2000, y tiene la firme creencia que es fundamental regular y mejorar el trabajo de los encargados de elaborar estas pruebas, a través de un análisis riguroso de los ítems elaborados. Esto le ha valido el ser presidente del Comité de Pruebas en los años 2006, 2007, 2009 y 2010 de la ONF. Durante estos años instauró la obliegatoriedad del análisis de los Items de las pruebas escritas, desde una perspectiva didáctica y conceptual, cuidando en todo momento los modelos físicos y la reestructuración de la prueba experimental desde la perspectiva del uso de material de bajo costo y la alta valoración de las habilidades de tipo procedimental en los alumnos al encontrar la solución al problema experimental planteado, lo que nos ha ayudado mucho a mejorar la calidad de las pruebas de la ONF. No hay duda que la asesoría del Dr. Fernández, en estos últimos años, ha sido de alto nivel académico y lógistico. Fue evidente para los físicos panameños que no se podía organizar una actividad como la OIbF sin contar con la presencia, en el comité organizador, del Dr. Fernández. Así que, la persona más idónea para ser el Presidente del Comité de Pruebas de la OIbF 2010 era, sin lugar a dudas, el Dr. Fernán-

dez. El prestigio de Panamá estaba en juego. La Dra. Omayra Pérez fue presidente del Comité Organizador en el año 2006 y 2007. Estos fueron años decisivos para el despegue total de la ONF. En el año 2005 la participación de los alumnos de la escuela media fue de 325 alumnos, en el año 2006 supera los 700 alumnos (ver figura 1). Un aspecto que valoramos como decisivo en el éxito de la ONF, en el año 2006, fue la publicidad que se dio a esta actividad y que comenzó con la presentación de este evento al Ministerio de Educación, vía una reunión donde se hizo entrega de un paquete informativo sobre la ONF. Dicho paquete informativo tenía la función de guiar y orientar a los docentes de física en la preparación y entrenamiento de los alumnos para la Olimpiada. Esto implicó una invitación personal a todos los profesores de física del país; ,es decir, el Comité Organizador de ese año viajó a lo largo y ancho del país, tratando de cubrir la máxima cantidad de escuelas en este recorrido. La consigna era no dejar una escuela sin invitación y a ningún profesor de física sin información. En el año 2009 la Dra. Pérez reorganiza la página Web de la SPF y se instaura la inscripción por Internet. Todo esto le ha valido a la Dra. Pérez ser Presidenta del Comité Organizador de la OIbF.

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Nombre Bernardo Fernández (Universidad de Panamá) María Lourdes Lezcano (Universidad de Panamá)

Año 2000 2001

Bernardo Fernández (Universidad de Panamá) Bernardo Fernández (Universidad de Panamá) Eduardo Flores (Universidad de Panamá) Eduardo Flores (Universidad de Panamá) Omayra Pérez (Universidad de Panamá) Omayra Pérez (Universidad de Panamá) Ildeman Abrego (Universidad Tecnológica de Panamá) Ildeman Abrego (Universidad Tecnológica de Panamá) Omayra Pérez (Universidad de Panamá)

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Tabla 2. Presidentes de los distintos Comité Organizadores de la ONF desde el año 2000.

Figura 1. Participación en la Olimpiada Nacional de Física.

El Dr. Ildeman Abrego, fue presidente del Comité Organizador de las ONF 2008 y 2009. Le tocó la tarea de mantener el número de participantes. Su entrada en la organización de las ONF implicó el inicio de la

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participación activa de la Universidad Tecnológica de Panamá. En la organización y logística de esta actividad tuvo, el Dr. abrego, en todo momento, el apoyo del Dr. Eleicer Ching. La SPF los llama a ambos a participar

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en la organización de la ONF con el mensaje de que esta actividad debía crecer y que el crecimiento se daba cuando más personas trabajan, adecuadamente integrados, desde distintas perspectivas. Pues, eso garantizaba la variedad en ideas y formas distintas de resolver los problemas que la organización de esta actividad involucra. Los doctores Abrego y Ching sienten y viven la ONF, lo que hizo necesaria la participación de ambos en el Comité Organizador.

la ONF ha ido en aumento tal como se ve en la gráfica de la figura 1. En el año 2010 la participación llegó a ser de alrededor de 1200 alumnos. Las aulas de la Facultad de Ciencias de la UTP estaban a su máxima capacidad. El interés de los alumnos por esta actividad fue evidente (Figura 2). El esfuerzo realizado por la organización del 2010 rindió sus frutos; fue una labor conjunta de la Universidad de Panamá, la Universidad Tecnológica de Panamá, la Universidad Autónoma de Chiriquí y la Sociedad Panameña de Física.

En este punto hacemos un paréntesis, pues, es importante hacer hincapié, en que la participación de los alumnos de media en

Figura 2. Participación masiva de alumnos a la ONF 2010.

Con este número, 1200 participantes, es claro el impacto nacional de esta actividad entre nuestra juventud. Y lo más valioso: el premio al que aspiran los jóvenes se centra realmente en el reconocimiento que reciben de sus padres y amistades, así como el orgullo de haber participado en esta actividad académica científica.

El profesor Julio Aris es el tesorero de la SPF y por lo tanto miembro de la Junta Directiva de este gremio. Ha sido la persona que en los años 2006 y 2007 ayudó a presentar las cuentas de una forma clara y transparente. Por lo que su presencia fue fundamental en la organización del control de cuentas de la OIbF 2010.

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La profesora Gibzka de Vernier ha apoyado la ONF desde el primer año de su segunda etapa, en el año 2000, desde el Ministerio de Educación (MEDUCA). Los distintos comités organizadores de la ONF han contado con sus consejos, asesoría y apoyo en cuanto a las relaciones con el MEDUCA. En consecuencia, la profesora Vernier conoce los detalles fundamentales de lo que ha implicado la organización de la ONF. Estos conocimientos facilitaron un adecuado e integrado trabajo con el Ministerio de Educación dentro de la organización de la OIbF.

El profesor Pablo Weigandt ha sido miembro del Comité de Pruebas de la ONF en los años 2006, 2007, 2009 y 2010. Conoce las ideas que los distintos comité organizadores, con los que ha colaborado, quieren transmitir a los docentes de media, en las distintas pruebas que se elaboran. Además, la UNACHI aspira a organizar la ONF, por lo tanto, era necesario la participación de uno de sus miembros en la OIbF. La presencia del profesor Weigandt en el comité organizador representa la creencia y la alta estima en

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OIbF que se tiene, en el seno de la organización de la ONF y la OIbF, del relevo generacional con experiencia productiva y creciente en este tipo de actividades. El profesor Reinhardt Pinzón ha sido un eficiente colaborador de la ONF, siempre con un sentido crítico para mejorar la calidad del evento. Por ello, su presencia era necesaria, con miras a tener un elemento de regulación de las acciones. Las consecuencias del trabajo del equipo de físicos que formó el Comité Organizador de la OIbF 2010, las hemos visto en la participación de Panamá, en las distintas OIbF. El hecho más conocido del trabajo de este grupo es que, desde el año 2000, Panamá viene participando en la OIbF. Los alumnos que han conformado la delegación panameña y que, en consecuencia, nos han representado en las distintas OIbF, desde el 2000 al 2010, han sido los ganadores de medalla de oro, en el nivel de XII grado en la ONF (Tablas 3 y 4).

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OIbF Nombre del alumno

C. E.

Año 2000 R. González E. A. y Oficios Miguel H. Díaz C.E. Sto. D. V. Concepción Instituto Urracá F. Botacio Instituto Urracá Año 2001 Elías Chavarría IPA L. Cortés C.O.N.S.A. (Ch) Gisela A. Wong IPA A. Einsenman P. libre Año 2002 Diego Lim Colegio Javier Joaquín Duarte I.E.S.C. R. Hernández Colegio Javier Jesús Medina Colegio Javier Año 2003 Kaven Yau A. M. Herrera F. Medina I. S. Y. S. Manuel AleColegio Javier mán M. de la Hoz Colegio Javier Año 2004 A. Neblett IPA Anil Punnet IPA M. de la Hoz José Fong

Colegio Javier S. V. P.

Nombre del alumno

C. E.

Año 2005 A. Herrera Instituto Urracá A. Sanjúr Instituto Urracá P. Arroyo Instituto Urracá M. Castro I. J. D. M. Año 2006 Ana Yau IPA Luis Monterrosa I. J. D. M. Luis Peña Simón Müller

José D. Crespo S. Monagrillo Año 2007 Alicia Racine IPA R. Guizado C. San Agustin Eibar Flores P. P. Sánchez Luis Monterrosa I. J. D. M. Año 2008 Alan Fuentes IPA Lau Francisco I. J. D. M. L. Liu J. Luis IPA Singh Narinder IPA Año 2009 L. Iturralde IPA Lily Lau Hou Saint George Pablo Medina Anel Ruiz

Colegio Javier C. San Agustin

Tabla 3. Las distintas delegaciones de Panamá en la OIbF desde el año 2000.

Nombre del Alumno Gabriel Arturo Alba Camacho

Centro Educativo Instituto Sun Yat Sen (I.S.Y.S)

Ricardo De Levante Jean François Duhé Christian Muñoz

Instituto Panamericano (IPA) Instituto Italiano Enrico Fermí Colegio San Agustin

Tabla 4. Alumnos que representaron a Panamá en la XV OIbF (2010).

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Mensaje a la sociedad paname単a

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2. MENSAJE A LA SOCIEDAD PANAMEÑA La ONF y la OIbF 2010 tienen, como base de su éxito, un conjunto de ideas y consignas que reflejan, a nuestro modo de ver, la naturaleza y el sentir con que se trabajan y organizan cada año. ¡Veámos! En el año 2007, el comité organizador decidió que la mejor manera de lograr nuestros objetivos pasaba por proyectar y dar a conocer a la sociedad, en general (alumnos, padres de familia, docentes, etc.), las concepciones sobre las cuales se asienta la ONF, y que a su vez, estaban dirigidas a fortalecer la OIbF 2010 y el futuro de ambas (ONF y OIbF). La forma en que se conciben ambas actividades, la ONF y la OIbF, se ve plasmada en las siguientes consignas: • La Olimpiada Nacional de Física, como las competencias deportivas, tiene varios objetivos. Debemos reconocer que, por ejemplo, el fútbol, además de descubrir talentos, ha penetrado en los hogares de casi todos los países del mundo. Los físicos panameños aspiramos a que la ONF, además de permitirnos identificar talentos con habilidades especiales hacia la Física entre la juventud, promueva que los jóvenes la entiendan como una actividad de participación masiva porque son conscientes del valor que tiene la Física para educar el pensamiento lógico, para entender la naturaleza y para disfrutar de su belleza. • La Olimpiada Nacional de Física se sustenta en la creencia de que todo padre, consciente, aspira a que sus hijos se reúnan para discutir de cien-

cia y tecnología, no sólo en el aula, no únicamente durante las horas de clases, sino en sus horas libres. • La Olimpiada Nacional de Física no se centra en la filosofía de ganar a toda costa, de sólo trabajar para que participen sólo aquellos con opciones de ganar, para que digan que somos buenos tutores porque ganamos, que somos la mejor escuela, que la educación es buena o mala. • La Olimpiada Nacional de Física no se debe fundamentar en una preparación extremista de los jóvenes olimpistas, pues esto puede oscurecer el talento, de allí que esa no debe ser la norma. Esta actividad debe estar centrada en promover en los jóvenes capacidades metacognitivas relacionadas con la independencia, la creatividad, la toma de consciencia de lo que se sabe o no se sabe, la necesidad de elaborar estrategias para superar los obstáculos que se encuentran, la toma de consciencia sobre la importancia de tener iniciativa ante una situación nueva, etc. Y las preparaciones extremistas no prumueven lo anterior, pues, siempre el alumno está sujeto a un tutor y a las pautas que este señale. • La Olimpiada Nacional de Física tiene como uno de sus objetivos promover entre los jóvenes la idea del éxito y crecimiento integral a nivel profesional, académico y científico, y no ve como su único objetivo ganar por gaPanamá 2010

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nar una medalla, que por sí misma, no hace crecer al país. Lo que enriquece y lo que engrandece a una nación es el talento o los talentos que se lleguen a descubrir dentro de esta actividad de educación no formal, que se puedan orientar identificándolos adecuadamente. Una vez que el talento es descubierto, el diagnóstico de la situación de cada joven debe permitirnos orientarlos hacia una sólida formación profesional y académica, en el área científica o tecnológica. ¡Y esto último es lo que debe estar en la base del crecimiento y desarrollo de un país! • La Olimpiada Nacional de Física no está para juzgar el sistema educativo, ni a las escuelas, ni a los tutores, ni a los jóvenes. Está para promover,

3. 3. 3. 3. 3.

Panamá 2010

OIbF dentro de la educación no formal, el desarrollo de la ciencia y la tecnología desde la escuela media panameña. • La Olimpiada Nacional de Física promueve la participación numerosa, sustentados en la idea de que los jóvenes no estén ocupados en cosas no productivas. Tiene una función similar a la de los clubes deportivos, para los cuales sus resultados no evalúan la eficacia de la asignatura educación física, sino la importancia que está tiene para la salud física del joven. Se quiere mente sana, que apoye el desarrollo escolar formal, que lleve a la reflexión sobre la naturaleza y la sociedad, que fortalezca la ciencia y la tecnología, los valores de democracia.

El aporte de La Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación

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ACERCAMIENTO A LA SENACYT: BENEFICIOS OBTENIDOS

La Dra. Omayra Pérez y el Dr. Bernardo Fernández, se acercan a la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (SENACYT), a través del Programa de Estímulo a las Actividades de Ciencia y Tecnología. Esto implicó el fortalecimiento de la ONF que a su vez se reflejó en la OIbF 2010. Estos beneficios se ven reflejados en el hecho de que el Comité Organizador de la ONF, desde el 2007: 1. Tiene más tiempo para dedicarlo a la parte académica, más que a la búsqueda de patrocinio (dinero), para sufragar los gastos que la ONF acarrea. La parte académica es medular en esta actividad. 2. Tiene más tiempo, para gestionar convenios de cooperación académica, con otras instituciones educativas o relacionadas con el quehacer educativo, con miras a fortalecer la OIbF 2010. Producto de estas gestiones, la Sociedad Panameña de Física, firma convenios de cooperación académica con el MEDUCA, el IFARHU, la Universidad Tecnológica de Panamá y la Universidad Autónoma de Chiriquí. 3. Está formado por físicos. En Panamá, los físicos se encuentran mayoritariamente en tres universidades oficiales, la Universidad de Panamá, la Universidad Tecnológica de Panamá y la Universidad Autónoma de Chiriquí, ante esta realidad se comenzó a rotar la organización de la ONF. Hasta el 2007, los distintos comité organizadores tenían como sede la Universidad de Panamá. En los años 2008 y 2009, la sede fue la Universidad Tecnológi-

ca de Panamá. Y el año 2010, la ONF fue organizada por la Universidad de Panamá y la Universidad Tecnológica de Panamá, los físicos de ambas universidades trabajaron en armonía y en estrecha colaboración. El producto fue evidente: el éxito de la ONF del 2010. En el 2011 la organización de la ONF continuará en manos de ambas universidades. Se espera que la Universidad Autónoma de Chiriquí asuma en el futuro dicha responsabilidad. 4. Tiene acceso, con calma y sin tensiones, a las OIBFs, con observadores, en La Argentina, México y Chile. Esto nos permitió prepararnos para la OIbF 2010. Específicamente, en el año 2007, la Dra. Omayra Pérez, elaboró un documento marco que sirvió de referencia para la organización de la OIbF 2010. 5. Mejoró la calidad de las pruebas, producto del análisis y estudio de los ítems que se han elaborado en las distintas olimpiadas nacionales, a cargo, desde ese momento, del Dr. Bernardo Fernández. 6. Forma un comité con la función exclusiva de entrenar, dos meses previo a la OIbF, a los alumnos que nos representaron. Este comité, ha estado formado, desde ese momento, por profesores de la Universidad de Panamá y la Universidad Tecnológica de Panamá. Todo lo anterior, abonó el camino hacia la primera medalla de Oro para Panamá en una Olimpiada Iberoamericana de Física, obtenida en el 2009 por el joven Anel Ruiz. Panamá 2010

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4. ORGANIZACIÓN DE LA OIBF 2010 La realización de la OIbF 2010 giró alrededor de tres ejes medulares: el eje académico, el logístico, y el económico. Comenzaremos delineando el eje académico, que para nosotros, el Comité Organizador de la

4.1

OIbF, fue fundamental. Luego, nos centraremos en los otros dos. Es claro que el éxito de esta actividad dependía de la adecuada integración de todos los ejes.

Eje académico

La OIbF requiere un eje académico sólido y cada país que ha organizado este evento le ha dedicado un esfuerzo considerable. En nuestro caso este eje giró alrededor de las pruebas que se aplicaron a los alumnos durante el evento y las actividades académicas que realizaron a lo largo de la semana del 26 de septiembre al 2 de octubre. Es necesario específicar que se acostumbra que las actividades de los alumnos, durante la OIbF, sean de tres tipos: principalmente académicas, culturales y de sano entretenimiento.

Por lo general la parte cultural se centra en promover que los alumnos conozcan un poco de historia y sitios históricos del país. Pues, contrario a lo que piensa la sociedad panameña en general, no se hace ciencia, no se hace física, sin cultura. La física, también, es parte de la cultura y los físicos tratamos esta parte con especial interés. Es bien conocido que en el avance y progreso de la Ciencia, la cultura del científico es fundamental. Y se intenta proyectar esta imagen a los alumnos de la forma más adecuada posible.

Dentro del conjunto de creaciones y formas de expresión del hombre o de grupos humanos están los modelos mentales, matemáticos, icónicos, a escala, analógicos, didácticos, filosóficos y otros, de los fenómenos del universo. Los físicos “crean” modelos de dichos fenómenos cuando tienen estructuras matemáticas. Estos modelos creados por los físicos son parte de la cultura universal, así como la pintura, la música, la escultura, el folklore, la arquitectura, la poesía, la novela y otras expresiones más de la creatividad del ser humano de manera individual o colectiva. Las creaciones intelectuales del ser humano sobre los fenómenos del universo son parte de la cultura universal que debemos preservar. Es dificil hacer camino para que eso sea reconocido. Pero, “el camino se hace al andar”. Es necesario que la sociedad reconozca las expresiones de la Física como parte de la cultura universal y que sean conocidas y aprendidas por los jóvenes de nuestra sociedad del siglo XXI. Tomado de La Física También Forma Parte de la Cultura. Omayra Pérez C. y Bernardo Fernández G. Revista Cultural Loteria Enero - Febrero 2005 No. 458

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Memoria XV Olimpiada Iberoamericana de Física

En cuanto a la parte de entretenimiento, se organizaron actividades deportivas o paseos asociados a la parte cultural. Dentro de este marco surge y se fortalece el eje académico. A partir de lo precedente se hace

4.1.1.

OIbF necesario describir los elementos del eje académico, formado por un conjunto de conferencias, una prueba escrita y una, prueba experimental.

Conferencias

El comité organizador de la OIbF 2010 tenía el reto de ofrecer a los alumnos participantes conferencias de alto nivel académico de interés. Estos jóvenes, que estaban en edades que oscilaban entre los 16 a los 18 años, se caracterizan por estar interesados en la Física, la Ciencia y la Tecnología, dentro de este contexto es que el Comité Organizador de la OIbF 2010, invita a Panamá, con

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apoyo entre otros de la SENACYT, a la Unión Europea de Física y la Feiasofi, a tres conferencistas de renombre internacional. Dos de los conferencistas panameños, el Dr. Carlos Beitia y el Dr. Rodney Delgado, el tercer conferencista, el Dr. Gerardo Delgado. Esta invitación nos garantizó conferencias de alto nivel académico las que pasamos a detallar a continuación, brevemente.

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EL PAPEL DE LA FÍSICA EN LA INDUSTRIA DE LA MICRO Y NANOTECNOLOGÍA Esta conferencia fue dictada por el Dr. Carlos Beitia, quien actualmente labora en la Comisión de Energía Atómica y Energía Alternativa de Francia. Él hizo sus estudios de doctorado en la Universidad de Paris 6-7. Trabajó, previamente, en una industria de punta en la electrónica. El hilo central de esta conferencia fue describir a los alumnos el esfuerzo institucional que realiza la Comisión de Energía Atómica y Energía Alternativa de Francia, para poner la Física aplicada al servicio de la industria (Innovación). Esto significó desarrollar una estrategia para transferir los aprendizajes de la industria nuclear hacia la industria para el desarrollo y mantener la competitividad en el mercado. Los tres ejes estatales sobre los cuales se fundamentó esta estrategia para el desarrollo son: desarrollo de la infraestructura, adecuación del presupuesto y orientación de la investigación pública y privada hacia la transferencia de tecnología. Los principios básicos son: 1) Colaboración, industria e investigación; 2) Educación para la industria (vía la tecnología e innovación), y educación para la investigación; 3) Sinergía entre investigación y sectores de desarrollo (Maquinaria pesada, Electrónica, Metalurgia, Química, Física, Informática, Comunicaciones y Agroindustrias); y 4) Innovación y transferencias. El Dr. Beitia presentó el caso específico, de la industria nuclear (micro y nanoelectrónica) hacia la industria no nuclear (Figura 3).

Figura 3. El Dr. Carlos Beitia, con los alumnos después de su conferencia.

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LOS CAMBIOS DE PARADIGMA EN FÍSICA

Esta conferencia fue dictada por el Dr. Rodney Delgado, Becario del Programa IFARHU-SENACYT. El Dr. Delgado realizó sus estudios de doctorado en en el Observatorio de París. Actualmente, es profesor de la Universidad Tecnológica de Panamá. Durante su trabajo doctoral, junto a un equipo de investigadores europeos, conoció detalles del origen, tamaño y forma de las galaxias. La investigación fue dirigida por François Hammer, del laboratorio Galaxies, Etoiles, Physique et Instrumentation (GEPI). En su conferencia, el Dr. Delgado mostró que, a través de sus resultados, la Física clásica experimentó un cambio de paradigma en lo supermacro del universo, similar a lo ocurrido con la Física de lo infinitamente pequeño (átomo), por lo que hoy día vivimos un cambio de paradigma con lo infinitamente grande (el Universo). Debido a la dificultad de hacer experimentos (con control de variables) la astrofísica trató hasta el momento la evolución de las galaxias a través de la observación morfológica. Su grupo introdujo un nuevo elemento que permite tener control de variables, se trata de la dinámica de las galaxias, cuyo parámetro de evolución se deriva de la secuencia de Hubble. Esto generó una nueva perspectiva en la comprensión de la evolución de las galaxias desde hace seis mil millones de años hasta el día de hoy, trastocando la clasificación actual basada solamente en la morfología (Figura 4).

Figura 4. El Dr. Rodney Delgado, con los alumnos después de su conferencia.

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LA IMPORTANCIA DE LA FÍSICA EN EL SIGLO XXI Esta conferencia fue dictada por el Dr. Gerardo Delgado, Presidente de la Federación Iberoamericana de Sociedades de Física (FEIASOFI) y Director del Instituto de Física Fundamental del Consejo Superior de Investigaciones de España (CSIC). Discutió el papel de la Física en las sociedades modernas. Señaló su aplicación a las diversas ramas del saber humano y su importancia en el progreso económico y social, así como en la cultura. Dio ejemplos de la aplicación de la Física en varias ramas del saber humano. Destacó la importancia de comprender esta premisa, por parte de los que toman decisiones en los estados nacionales. Dio ejemplos históricos del impacto, negativo o positivo, de estas decisiones en el desenvolvimiento histórico que han influido fuertemente en la humanidad (Figura 5).

Figura 5. El Dr. Gerardo Delgado, con los alumnos después de su conferencia.

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4.1.2.

Pruebas: escrita y experimental

El Comité de Pruebas de la XV Olimpiada Iberoamericana de Física, presidido por el Dr. Bernardo Fernández, preparó, en total, diez problemas para la prueba escrita (ver Anexo-1). Los enunciados de cada uno de esos problemas fueron impresos en dos folletos, con su respectiva solución. El Jurado Internacional de la OIbF decidió discutir problema por problema. De los diez estudió cinco y seleccionó tres. Pasamos a detallar, brevemente, los temas de Física alrededor de los cuales giró cada uno de los problemas.

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• Problema 1. Este problema requiere del alumno el manejo de temas como: Energía, Termodinámica, y Astronomía. Estos temas son usados dentro de una situación donde se compara la eficiencia del Ser Humano, con la del Sol al momento de manejar la energía. • Problema 2. Este problema plantea una situación que tiene como temas centrales la Física de la atmósfera y la Termodinámica. Se usan estos temas dentro de un contexto que busca predecir la altura de la atmósfera en Panamá, con la finalidad de hacer evidente la utilidad de la Física y el uso adecuado de un modelo matemático al momento de analizar algunos fenómenos atmósfericos como la variación de la presión y la temperatura con la altura. • Problema 3. Este problema se centra en la importancia de la medición para el físico. A través del uso de diferentes patrones de medición, se lleva

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al alumno a estar frente a un modelo llamado de autosimilitud (relación potencial), para llegar a la dimensión fractal de la figura con la que trabaja. • Problema 4. Este problema se contextualiza en la vieja polémica acerca de que si Galileo Galilei realizaba o no experiencias, lo que exige al estudiante el análisis de las situación que estudiaba Galileo a través de un modelo cinemático simple. • Problema 5. Este problema se contextualiza en el estudio del flujo de iones de la membrana de una neurona, haciendo uso de un modelo lo más simple posible como un circuito RC. Se emula una situación donde la aplicación de la Física, a través de la electricidad, es fundamental para darle respuesta. • Problema 6. Este problema está contextualizado en el mundo de la micro-nano tecnología, donde el control de la contaminación en el área limpia donde se trabaja, en la producción de procesadores, memorias RAM, micro y nano sistemas electromecánicos, es fundamental para evitar pérdidas millonarias. Todo ello, a través del estudio de las fuerzas que interaccionan con las pequeñas partículas que están suspendidas en el aire de la sala de trabajo. • Problema 7. Este problema presenta una situación contextualizada dentro

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OIbF del fenómeno de contaminación por partículas suspendidas en el aire que representa un peligro para la salud. El estudio y análisis de esta situación, en busca de respuesta, implica la aplicación de modelos Físicos. • Problema 8. ¿Cómo ver cosas muy pequeñas? Este problema presenta una situación simple que gira alrededor del estudio de la imagen que se produce debido al uso de una rejilla bidimensional de difracción de tamaño micrométrico. • Problema 9. Este problema se contextualiza alrededor de la búsqueda de un camino para ser recorrido en un tiempo mínimo. A través de este contexto se lleva al alumno a estable-

4.2.

XV Olimpiada Iberoamericana de Física

cer similitudes con la conocida Ley de Snell. • Problema 10. Ahorrar energía. Este problema está contextualizado en el estudio de la potencia consumida por un bombillo y su relación con la temperatura, así como la expresión de la Ley de Stefan Boltzmann. En cuanto a la prueba experimental, se destacó por promover la toma de consciencia en los alumnos, en un área de la Física, como es el uso y aplicación de la Energía Solar, así como la medición de algunos de sus parámetros fundamentales (Ver anexo-2). El nivel académico de las pruebas de la OIbF 2010 fue alto, y ello se destaca en una carta de la Sociedad Mexicana de Física enviada al Comité Organizador (Anexo-3).

Eje Logístico

Cada una de las actividades que formó parte de la OIbF requería de una logística partícular. Por lo que describiremos a conti-

nuación, brevemente, cada una de estas actividades intentando dar una visión general de la logística que implicó su organización.

LOGO DE LA OIBF 2010

Es bien sabido que en las actividades de este tipo es necesario e indispensable un logo que las represente. En este sentido nosotros contamos con el apoyo de la diseñadora gráfica Ana Pugliese, que luego de varios diseños consultados con el comité organizador y meses de trabajo, en febrero de 2009 nos entregó el Logo definitivo que

representaría nuestra actividad. ¿Qué dice el logo de la OIbF? Panamá con sus dos mares y alta pluviometría (agua) debe incluir el pez en el agua (abundancia de peces) pero también es abundancia de mariposas. Por ello nuestro logo para la Olimpiada 2010 fue el mostrado en la Figura 6.

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ELECCIÓN DEL LUGAR DONDE SE REALIZARÍA LA OIBF 2010

En este sentido, para los organizadores de la OIbF 2010, primó en todo momento la idea de que el lugar centro de todo el evento debía permitirnos trasladar lo menos posibles a los alumnos y tener todas las facilidades para la aplicación de las pruebas, la atención de los alumnos en un ambiente

académico, de seguridad y relajamiento y evitar el horrible tráfico de la ciudad de Panamá en las horas pico. Por lo que un lugar con estas características no podía ser otro que la Ciudad del Saber, por las características descritas a continuación.

Figura 6. Logo de la OIbF 2010.

La Ciudad del Saber cuenta con un auditorio con capacidad para 500 personas. (Figura 7) y la plataforma tecnológica más completa de la región para el desarrollo interactivo de formas nuevas de aprendizaje, etc. El Centro de Convenciones de la Ciudad del Saber tiene muchas posibilidades para el desarrollo de eventos, encuentros, seminarios, graduaciones, congresos, ferias o videoconferencias, entre otros. Esta infraestructur se ajustó perfectamente a los

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planes del comité organizador para aplicar las pruebas, escrita y experimental, para los actos de inaguración y clausura, así como para las comidas de los alumnos (desayuno, almuerzo y cena). Figuras 8 y 9. Es necesario señalar que las instalaciones de la Ciudad del Saber facilitaron atender a los alumnos participantes dentro de un ambiente campestres seguro y con amplios espacios para realizar deportes.

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Figura 7. Auditorio donde se realizó el acto de inaguración y clausura de la OIbF 2010.

Figura 8. Amplio comedor.

PUBLICIDAD DE LAS OIBF

Dentro de las posibilidades del Comité Organizador se hizo la publicidad correspondiente, se contó con el apoyo del periódico la Prensa que mantuvo informado a los interesados de las actividades que se realizaban.

La Alcaldía del distrito capitalino nos facilitó el uso de vallas publicitarias, para colocar mupis (mobiliario urbano como punto de información) sobre la OIbF 2010 (Figura 10).

Figura 9. Aulas adaptadas a las necesidades de la OIbF 2010

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Lamentablemente, no encontramos apoyo de otros medios de comunicación, radio o televisión para publicitar este evento. Ello debido, lastimosamente, a que una actividad

OIbF académica científica de este tipo no proporciona, para estas empresas, ganancias a través de la publicidad.

PÁGINA WEB

El sitio Web de la OIbF 2010 (Figura 11) fue un esencial para la comunicación previa, durante y después de la OIbF 2010 con los docentes, los jóvenes participantes y sus familiares. La comunicación previa permitió tener informados a los participantes iberoamericanos de los preparativos del evento y todo lo relacionado a la inscripción. La comunicaicón durante la Olimpiada, estuvo dirigida a los padres y familiares de los jóvenes participantes en la OIbF 2010, quienes estuvieron informados, día a día sobre las distintas actividades realizadas, como acto de inaugu-

ración, pruebas, actividades recreativas, acto de clausura, etc. Esta página fue diseñada y montada por la Dra. Omayra Pérez. Y durante el evento fue mantenida por el profesor Jorge Luis Nuñez. El Comité Organizador quiere agradece a ambos este trabajo, pues, fue la ventana, que se mantuvo abierta durante toda la OIbF 2010 a los padres y familiares de los jóvenes participantes. Para esta página Web se usó un sistema gratuito, Joomla, que hizo fácil su administración.

Figura 10. Mupis en la carretera hacia el aeropuerto y en algunas paradas de autobuses.

La Dra. Pérez intervino en diseñar y mantener la página, pues, el Comité Organizador tuvo muchos problemas en encontrar personas que se hicieran cargo de la página con el celo y cuidado que esta actividad requería. Panamá 2010

Desde el primer día del evento el tipo de mensajes recibidos debido a la información que se colocaba en la página, eran del tenor siguiente.

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Apreciados Señores, quería con estas líneas mostrarles un poco de mi gratitud por el caluroso recibimiento que han procurado ustedes a todos los participantes en la Olimpíada Iberoamericana, entre ellos mi hijo. Estoy seguro de que la experiencia que todavía está viviendo le resultará inolvidable, y todo ello gracias a ustedes. También quería agradecerles el esfuerzo que hacen en mantenernos a los familiares informados de todas las actividades, casi casi en tiempo real, y felicitarles por los resultados de ese esfuerzo. Mi familia y yo se lo agradecemos enormemente. Reciban un muy cordial saludo desde España. Sergio González López Departamento de Ingeniería del Terreno, Cartográfica y Geofísica Universitat Politécnica de Catalunya.

Doctora Omayra Pérez Estimada doctora: Muchas gracias por todas las atenciones que tuvieron con Gabriel Cruz, participante guatemalteco de la Olimpiada. Sabemos del gran esfuerzo que implica un evento como este. Felicitaciones a las personas encargadas de los videos. Realmente nos hicieron estar presentes en la Olimpiada desde nuestros países, poder verlos en sus habitaciones, en los exámenes, en la premiación y en los paseos fue muy emocionante. Definitivamente, esta olimpiada será una experiencia inolvidable para Gabriel. Atentamente, Eleonora de Cruz.

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Figura 11. Sitio Web: http://www.panamaoibf.com

Figura 12. Contador de visita de la página Web de la OIbF 2010.

El impacto de la página Web se vió reflejado en el hecho de que hemos recibido, hasta la fecha (enero, 2011), 26 250 visitas (Figura 12). La distribución de las visitas la vemos reflejada en la gráfica mostrada en la Figura 13. Los mensajes de agradecimiento y felicitaciones se debían, entre otras cosas, a que desde el primer día todas las actividades de los alumnos eran grabadas y colocadas en Panamá 2010

la página. Es decir, los padres, familiares y amigos desde los distintos países iberoamericanos pudieron conocer, día a día, lo que hacían sus hijos o amigos. Las actividades grabadas y colocadas en la página fueron: el acto de inaguración, las conferencias, la aplicación de pruebas (escrita y experimental), las actividades recreativas, las actividades deportivas, las entrevistas, etc.

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Figura 13. Porcentaje de visitas a la página Web por país.

Con la finalidad de mantener la interacción con los alumnos que participaron en la OIbF 2010, nos registramos en Facebook, red social, en donde colocamos todas las fotografías tomadas durante el evento (Figura 14). A la fecha (enero, 2011), nuestro sitio web en facebook cuenta con 105 fans. Otra de las herramientas presentes en la Web y que utilizamos lo más que pudimos fue Youtube. Como se grabaron, en video,

todas las actividades de la OIbF se editaron 46 vídeos (Figura 15). Y hasta la fecha (enero, 2011) nuestros vídeos en Youtube se han reproducido 10 481 veces. Cerramos esta parte con algunos de los mensajes recibidos, pues, estos mensajes agradecen al profesor Jorge Luis Núñez su trabajo y el Comité Organizador, en pleno, se suma a dichos agradecimientos. (Figura 16).

Un saludo a todas las delegaciones y en especial a la delegación Salvadoreña. Felicidades. Muy bonito ciudad de Panamá, gracias por el vídeo. Que buen recuerdo, que excelente trabajo, ¿dónde podría conseguir las fotos? Pues, que recuerdo. GRANDE, JORGE. Hola: Soy la madre de un integrante de la delegación de Uruguay. Quería agradecerte por haber subido a la página, de la Olimpíada, todos los videos y fotos, que en distintos momentos del evento les tomaron a los jóvenes. Para los padres y familiares que estábamos a lo lejos fue muy valioso y reconfortante; todos los días seguíamos de cerca las actividades y, en cierta forma, participamos de la experiencia enriquecedora que vivieron nuestros hijos. Un saludo muy afectuoso desde este país que ha quedado muy agradecido por la atención y afecto, que los panameños, le brindaron a nuestros jóvenes.

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Figura 14. Sitio Web de la OIbF 2010 en Facebook.

Figura 15. Vídeos en Youtube de la OIbF 2010.

Figura 16. Prof. Jorge Luis Nuñez. Responsable de los sitios web de la OIbf 2010 ¡ Gracias Jorge !

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OIbF ACTO DE INAUGURACIÓN

El acto de inauguración estuvo centrado en la presentación de las distintas delegaciones de alumnos de los 19 países participantes, incluyendo a Panamá y por los discursos de los miembros de la mesa principal (Figura 17). En el acto de inauguración contamos, con la presencia de la Vice Ministra de Educación, Dra. Mirna de Crespo, quien dió la bienvenida a los jóvenes participantes, así

como a sus profesores, a nuestro país. El Rector de la Universidad de Panamá, inauguró el evento. La licenciada Clara Díaz destacó el apoyo de la SENACYT a la OIbF. El Dr. Eleicer Ching, decano de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Tecnológica destacó la importancia de la Física para nuestro país. La profesora Idania Ballesteros explicó el esfuerzo de los físicos de la región para que la OIbF juegue un papel importante en el desarrolló regional.

43 Figura 17. Mesa principal en el acto de inauguración de la OIbF 2010.

Figura 18. Dra. Mirna de Crespo (Vice Ministra de Educación) y el Dr. Gustavo García De Paredes (Rector de la Universidad de Panamá).

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Figura 19. Dr. Gerardo Delgado (España) y la Licenciada Clara Díaz representante del Dr. Ruben Berrocal DIrector de la SENACYT.

La Dra. Omayra Pérez, Presidenta del Comité Organizador de la OIbF 2010, en primer lugar explicó la dinámica de la OIbF en Panamá a los invitados, y en segundo lugar destacó en su discurso la importancia que tiene, para eventos como la OIbF, el apoyo de entidades como la SENACYT, el Ministerio de Educación, las Universidades oficiales de nuestro país (Universidad de Panamá,

la Universidad Tecnológica de Panamá y la Universidad Autónoma de Chiriquí), la empresa privada y los padres de Familia. Pues, este apoyo pasa por comprender que 1) la escuela media es el semillero de los futuros científicos e ingenieros de este país; 2) que la educación formal juega un papel importante en la estructura educativa de una nación.

Figura 20. Dra. Omayra Pérez Presidenta del Comité Organizador de la OIbF 2010.

El Dr. Gustavo García De Paredes en su discurso de inauguración señaló que seis países de América, en el mes de sep-

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tiembre, celebraron el bicentenario de su independencia. Y que por lo tanto, era para nosotros un honor celebrar las OIbF en

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Panamá, pues, se honraba el sueño de Simón Bolívar expresado en la frase “Que bello sería si el Istmo de Panamá fuese para nosotros lo que el Corinto para los griegos”.

dece de forma muy especial al Instituto Panamericano su apoyo en este sentido.

En el acto inaugural, también contamos con la presentación de piezas típicas vernaculares, a cargo de alumnos del Instituto Panamericano. El Comité Organizador agra-

El acto inaugural terminó con una senda cena. No podemos concluir esta sección sin agradecer muy especialmentes a nuestra maestra de ceremonias: Hedda Gutiérrez. ¡Muchas gracias por tu apoyo!

PRUEBA ESCRITA

En cuanto a la logística de la prueba escrita debemos destacar que desde un año y medio atrás, la misma comenzó a funcionar y estaba a cargo del Comité de Pruebas. La elaboración de la prueba escrita seguía una dinámica entre los integrantes de dicho comité. Propuesta de problemas, lectura y discusión de los problemas, resolver y validar los problemas, redacción final de los problemas e impresión de los problemas. La impresión fue la última parte del trabajo, específicamente, los problemas de la prueba escrita

se imprimieron una semana antes a la celebración de la OIbF. Se elaboraron diez problemas para la prueba escrita. Se planificó presentar al jurado un primer cuadernillo con los cinco primeros problemas elaborados y un segundo cuadernillo con los cinco últimos problemas. Se imprimieron en total 80 cuadernillos con los problemas de la prueba escrita. Se tenía dispuesto, entregar a cada jurado dos cuadernillos, que juntos contenía los diez problemas elaborados.

PRUEBA EXPERIMENTAL

El diseño y elaboración de la prueba experimental exigió al Comité de Pruebas meses de trabajo, pues, en el camino se proponía y descartaban problemas experimentales, hasta que al final se seleccionó uno. Por lo que es necesario destacar cuatro momentos en la organización y logística de la prueba experimental. Primer momento diseño del problema experimental. El segundo momento, se da cuando pasamos a identificar los pro y contra, en otras

palabras, las posibles dificultades que podían tener, durante la aplicación de la prueba, los alumnos. Lo que implicó a su vez, probar los dispositivos parte del montaje experimental a utilizar por los alumnos, etc. El tercer momento, previo a la OIbF, se centró en la preparación de los dispositivos elegidos; esto implicó, entre otras cosa, soldar una cantidad considerable de cables, entre ellos, o a los dispositivos a utilizar (Figura 21, 22, 23 y 24), etc.

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Figura 21. Soldar fue fundamental para garantizar el éxito de la prueba experimental. ¡ Muchas gracias Yoireth y Tilcia por encargarse !

Figura 22. Extender los extremos de las fotoresistencias, soldando delgados alambres a los mismos, le garantizó a los alumnos mayor comodidad durante la prueba experimental.

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Figura 23. Extender los extremos de las resistencias variables, soldando delgados alambres a los mismos, tenía como objetivo reducir al máximo problemas de contacto.

Figura 24. Era fundamental para el éxito de la prueba experimental, garantizar que cada uno de los focos o bombillos entrara sin problema en la placa de montaje eléctrico o plataforma de prueba, era fundamental.

Cada alumno recibió, en la prueba experimental, un conjunto de materiales como el mostrado en la Figura 25. El cuarto momento, consistió en el empacado del material. Las partes más pequeñas se metieron en bolsas plásticas, en juegos correspondientes a 88 alumnos. Este era el límite, no se sabía se asistirían todos, pero había que planificar en función del posible

número máximo de participantes (Figura 26 y 27). Al final de todo el proceso el equipo terminaba en una bolsa de papel (Figura 28). Este empaque facilitó su traslado desde la Universidad de Panamá a la Ciudad del Saber, específicamente a las aulas donde se aplicaron ambas pruebas. (Figura 29).

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APLICACIÓN DE LA PRUEBA EXPERIMENTAL Y LA PRUEBA ESCRITA

Un mes antes de la aplicación de ambas pruebas se decidió el tipo de material con el cual se elaborarían las separaciones o cubículos que se usarían para dividir el área de trabajo de cada alumno. Esto, con la finalidad de que cada alumno desarrollara ambas pruebas, tanto la escrita como la experimen-

tal, con cierto nivel de privacidad dentro de cada aula. Con este fin en mente se construyeron separaciones de cartón, que permitieron ofrecer a los alumnos la privacidad que requería cada uno para el buen desarrollo de la prueba (Figura 28).

Figura 25. Equipo de la prueba experimental por alumno.

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Figura 26. Los focos o bombillos debían ser entregado a los alumnos en buen estado, por lo que había que empacarlos adecuadamente.

Figura 27. Penúltimo paso del proceso de empacado.

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Figura 28. Empacado final del equipo de la prueba experimental.

Figura 29. Aulas donde se realizó la prueba experimental.

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El siguiente paso fue establecer la estrategia a seguir para garantizar que todos los alumnos comenzaran la resolución de cada prueba al mismo tiempo y que no hubiese algún obstáculo en ese sentido. El Comité Organizador contaba, para este trabajo, con el apoyo, de profesores de Física de Chiriquí, Veraguas y la capital. Este equipo de

profesores se hizo cargo de colocar en cada cubículo el material necesario y cuidar que ambas pruebas se realizaran en un ambiente de transparencia. Al inicio de las pruebas los alumos contaban en su puesto con todo el material requerido para el desarrollo, tanto de la prueba experimental, como de la escrita (Figura 30).

Figura 30. Sistema preparado para el inicio de la prueba experimental.

Logramos cumplir con nuestro objetivo; los alumnos trabajaron la prueba experimental con la privacidad necesaria, espacio ade-

cuado para sus movimientos y con comodidad (Figuras 31 y 32).

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Figura 31. El espacio de trabajo por alumno durante la prueba experimental

Figura 32. Espacio amplio para el manejo del equipo durante la prueba experimental

Otro tanto ocurrió con la prueba escrita. La comodidad con que trabajaron los alumnos fue evidente (Figuras 33 y 34).

Figura 33. Amplio espacio para el desarrollo de la prueba escrita.

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Figura 34. Los alumnos durante la prueba escrita

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ACTIVIDADES RECREATIVAS

Después de cada prueba era importante tener a disposición de los alumnos momentos de esparcimiento y de distensión. Por ello,

luego de la prueba experimental, se trasladó al grupo a la Calzada de Amador, donde pudieron caminar y pasear en bicicleta.

Figura 35. Fotos de los alumnos en la Calzada de Amador.

Esta calzada está ubicada justo en la entrada sur del Canal de Panamá. Es una vía que conecta la parte continental de la Ciudad de Panamá con las islas Naos, Perico y Flamenco. Esta calzada, fue construida con material de la extracción de tierra que dio lugar al llamado Corte Culebra que forma parte del Canal de Panamá. En principio tuvo otras funciones, ahora es uno de los lugares de visita obligada para el turista. En la Calzada de Amador se puede caminar de día o noche y apreciar la envidiable vista al mar por ambos lados y la entrada del Canal, el Puente de las Américas o bien de la cosmopolita Ciudad de Panamá. Los visitantes pueden patinar o alquilar una bicicleta y recorrer la calzada.

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La Calzada de Amador es un lugar turístico donde el visitante encuentra galerías comerciales y una variedad importante de restaurantes, marinas y bares. Luego de culminada la prueba escrita, se traslado a los alumnos al Casco Antiguo de la Ciudad de Panamá. Es la segunda Ciudad de Panamá fundada en 1673 después de la destrucción de la primera ciudad hoy denominada “Panamá La Vieja”, hecho ocurrido en 1671 con el ataque del pirata Henry Morgan. Es por esta razón que su nueva construcción se hizo como ciudad fortificada con una gruesa muralla de piedras y siete baluartes para protegerla de cualquier intento de ataque pirata.

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Figura 36. Los alumnos se distribuyeron en pequeños grupos al caminar.

Figura 37. La camaradería fue la norma durante la caminata por la Calzada de Amador.

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Figura 38. Las poses para las fotos no faltaron en ningún momento.

Figura 39. Los paseos en bicicleta fueron el deleite de algunos.

Se llama Las Bovédas al conjunto militar colonial que constituyó el Baluarte de Chiriquí; parte importante del sistema amurallado de la ciudad, fue construido durante el siglo XVIII para el alojamiento de las tropas. En 1926, sobre los restos del baluarte, se edificó el monumento a los iniciadores del Canal Panamá 2010

Francés. En 1983, el Gobierno de Panamá, restauró el conjunto arquitectónico rescatando gran parte de sus detalles originales así como las nueve bóvedas principales donde funcionan galerías de arte y uno de los mejores restaurantes de comida francesa en Panamá.

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Figura 40. Entrada a las Bóvedas en el Casco Antiguo.

Figura 41. Delegación de Panamá. Christian Muñoz, Jean Duhé, Gabriel Alba y Ricardo de Levante

Otra actividad recreativa fue la visita de los alumnos y el jurado internacional a las Esclusas de Miraflores.

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Figura 42. La foto grupal no podía faltar, a pesar de la oscuridad.

Figura 43. Esclusas de Miraflores.

Durante esta visita se les explicó a los alumnos y profesores algunos aspectos técnicos del funcionamiento del Canal de Panamá.

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Figura 44. No podía faltar la foto grupal en las Exclusas de Miraflores.

Figura 45. Museo del Canal en las Exclusas de Miraflores.

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Figura 46. Simulador del paso de barcos por el Canal de Panamá.

Por último, en las imágenes a continuación, puede apreciarse por qué las instalaciones de la Ciudad del Saber fueron las

adecuadas para el esparcimiento y la práctica de deportes de los jóvenes participantes de este evento.

60 Figura 47. La Ciudad del Saber se caracteriza por sus amplios espacios.

Figura 48. Las tardes fueron propicias para practicar algún deporte, concursos o prepararse para las pruebas

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Figura 49. Excelente infraestructura para nuestro evento.

ACTO DE CLAUSURA

Para el acto de Clausura contamos con la Dra. Manuela Foster, representante del Rector de la Universidad de Panamá, el Dr. Víctor Amity, Presidente del Secretariado Permanente de la Olimpiada Iberoamericana de Física; El Dr. Jorge Arosemena, Director Ejecutivo de la Ciudad del Saber; la Ingeniera Violeta Cumberbach, Directora de Gestión de Ciencias de Senacyt y el Dr. Reymundo Hurtado Lay Director General de Educación, MEDUCA. El resumen de las jornadas fue hecho por la Dra. Omayra Pérez; y la profesora Idania Ballesteros hizo un llamado a continuar con las Olimpiadas como una actividad promo-

cionada por las Sociedades de Física. Las palabras de clausuras del evento fueron pronunciadas por la Dra. Manuela Foster, en representación del Rector de la Universidad de Panamá. Y las palabras de cierre, en nombre del Secretariado Permanente de la OIbF, fueron pronunciadas por el Dr. Víctor Hugo Hamity, quién se despidió con un hasta pronto y nos vemos en la próxima OIbF a celebrarse en Ecuador en el 2011. En el acto de clausura, previo a la premiación, contamos nuevamente con el Conjunto Típico del Instituto Panamericano, acompañado en esta ocasión por tres músicos.

Figura 50. Mesa Principal en el Acto de Clausura.

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Figura 51. Conjunto Típico del IPA en el Acto de Clausura.

Como es lógico, el eje central del acto de clausura fue la premiación de los alumnos. Este fue el momento más esperado. La distribución de medallas fue la siguiente: Medalla Oro Oro Oro Oro Oro

Nombre Matheus Barros de Paula Adrian Franco Rubio Elder Massahiro Yoshida Joäo Carlos Peralta Moreirá Lucas Colucci Cavalcante de Souza

País Brasil España Brasil Portugal Brasil

Oro Oro Oro

Danilo Silva de Alburquerque Adrià González Esteve Elmer Guardado Sánchez

Brasil España México

Medalla Plata Plata Plata Plata Plata Plata Plata Plata Plata Plata Plata Plata

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Nombre Carlos Manuel Peguero Gómez Daniel Caba Cristian Jesús Merino Madrid Yasab Ruíz Hernández Jorge Eduardo Ramírez Ruíz José Carlos Campos Valerio Juan Sebastián Valbuena Bermúdez Jorge Soto Avendaño Javier Cabrera Arteaga Florian Alexander Schiegg Riegel Agustín Somacal Carlos Mauricio Villegas Burgos

País Cuba Bolivia España México México Costa Rica Colombia Costa Rica Cuba Chile Argentina México

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Medalla Bronce

Nombre Ricardo De Levante

País Panamá

Bronce Bronce Bronce Bronce Bronce Bronce Bronce Bronce Bronce Bronce Bronce

Santiago Cúbillo Esteban Francisco Huhn Joaquim Miguel Correia Salgueiro Joan Manuel Gutiérrez Blas Pedro José Justo Pereira Santiago Arias Rojas Andrés Ignacio Cristi Espinosa Luis Cubero Montealegre Pablo Morales Jorge Luis Ledesma Ureña Guillermo Schindler Beccar Varela

España Portugal Portugal Perú Portugal Cuba Chile Costa Rica Bolivia República Dominicana Argentina

Medalla M. Honrosa

Nombre M. Rodrigo Vargas Godoy

País Bolivia

M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa

Josué Vargas Amador Javier Peraza Martiarena Christian Muñoz Gabriel Cruz Henrik Hartmann Brian Eduardo Matute Ortíz

Costa Rica Uruguay Panamá Guatemala Argentina Perú

M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa M. Honrosa

Rafael Eduardo Sosa Ricardo Carlos Javier Castellón Valerie Argentina Domínguez Rivera Ignacio Vilaró Sergio Valderrama Freddy José Romero Leiro Jacinto Antonio Mendoza Mera

Cuba Ecuador El Salvador Uruguay Bolivia Colombia Ecuador

El acto de clausura culminó con una cena. En este punto reiteramos nuestro agradecimiento a nuestra maestra de ceremonia. ¡Muchas Gracias Hedda!

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Figura 52. Delegaci贸n de Brasil. Acto de Clausura

Figura 53. Delegaci贸n de Portugal . Acto de Clausura

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Figura 54. Delegación de Perú. Acto de Clausura

Figura 55. Delegación de Chile. Acto de Clausura

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Figura 56. Delegación de España. Acto de Clausura

Figura 57. Delegación de México. Acto de Clausura

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Figura 58. Ricardo De Levante. Medalla de bronce por Panamá

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DINÁMICA DE TRABAJO EN EL HOTEL DONDE SE HOSPEDÓ AL JURADO INTERNACIONAL

La preparación, presentación y discusión de las pruebas (para su aplicación). Por las delegaciones participantes, tanto la prueba escrita como la experimental, se realizó en el Hotel Country Inn el Dorado. Estas acciones se realizaron en tres momentos bien diferenciados uno de otro. El primer momento abarcó la dinámica de presentación de los problemas que formarían parte de la prueba escrita y la experimental.

El segundo momento consistió en la discusión y selección de cada problema, que al concluir, inmediatamente, se procedía a realizar los cambios propuestos por el jurado, en la computadora, para finalmente imprimirlo y fotocopiarlo. Apenas terminaba esta labor de impresión y preparación de las pruebas, se procedía, a la mañana siguiente, al traslado de éstas a la Ciudad del Saber. El tercer momento se dio posterior a la aplicación de cada prueba. Se procedía lo más pronto posible a sacar dos fotocopias de la prueba resuelta de cada alumno, ya que

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el Jurado no efectuó las correciones sobre las pruebas originales, sino sobre fotocopias. Esta dinámica requería, en el hotel, de un equipo del Comité Organizador encargado de esta logística, formado por lo menos de dos personas, que a la vez, dispusieran del equipo necesario: impresora, fotocopiadora, engrapadora, hojas de papel, tintas, etc. En todo este proceso el uso del Data Show (Cañon de proyecciones) fue fundamental en las discusiones y en la asamblea general. En este sentido el Data Show usado en el Hotel fue facilitado por la Universidad Tecnológica de Panamá. En la Ciudad del Saber se usó otro equipo similar para las conferencias y actividades de los alumnos, que fue facilitado por la Estación RN50.

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HOSPEDAJE DE PROFESORES DE FÍSICA, PARTE DEL EQUIPO DE TRABAJO

El viernes, previo a la Olimpiada, trasladamos del interior del país a los docentes que se encargarían de la seguridad y organización de las actividades que realizarían los alumnos participantes en la OIbF 2010. Eso requirió tener un lugar donde hospedar a los

docentes, previo y posterior al evento. En este sentido, la Autoridad del Canal de Panamá (ACP) nos apoyó, al facilitarnos el uso de dos de sus apartamentos.

RECUERDOS (SOUVENIRS)

Como recuerdo de la OIbF 2010, el Comité Organizador se decidió por un bus en miniatura y una tagua. La distribución de estos recuerdos fue la siguiente: buses en miniatura, tanto para los docentes como para los alumnos participantes. Y las artesanías de tagua sólo para los profesores extrajeros que conformaban el Jurado Internacional. En cuanto a la tagua, también conocida como nuez de marfil o marfil vegetal, es la semilla de la palma Phytelephas macrocarpa,

que crece en los bosques húmedos tropicales de la región del Pacífico, especialmente en Panamá. Se utiliza y se comercializa internacionalmente, principalmente para hacer botones y también figuras artísticas o decorativas y adornos. Los indígenas Embera y Wounaan traba jan esta semilla, confeccionando artesanías de una belleza y acabado muy admiradas.

Figura 59. Taguas como recuerdo de la OIbF 2010.

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La tagua o marfil vegetal se obtiene del endosperma blanco y duro, de las semillas de la palmera Phytelephas sp, de la familia Arecaceae. La especie se distribuye en el noroeste de Sur América. El endosperma pulido de la semilla se parece muchísimo al marfil, a pesar de sus propiedades absolutamente distintas. Por todo lo anterior es que al Comité Organizador le pareció que las figuras de artesanías hechas con semilla de tagua era apropiadas como recuerdo de la OIbF 2010.

OIbF En cuanto a los diablos rojos en miniatura, podemos decir, que en este sentido se valoró el hecho que la República de Panamá se avoca en los próximos meses a un cambio del sistema de transporte público y desaparecerá este tipo de transporte que será recordado como parte del Folklore urbano. En consecuencia, como el 2010 ha sido el año en que se inicia este cambio y coincide con la OIbF celebrada en Panamá, al Comité Organizador le pareció pertienen este recuerdo.

Figura 60. Flota de Diablos Rojos de la OIbF 2010.

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ALIMENTACIÓN Y HOSPEDAJE DE LOS ALUMNOS PARTICIPANTES DE LA OIBF

El pago del hospedaje y la alimentación de los alumnos participantes en la OIbF 2010 estuvo a cargo del Ministerio de Educación.

Los trámites correspondientes los realizó el MEDUCA a través de Panamá - Compras, y resultó favorecida la Ciudad del Saber.

CENTRO DE LOGÍSTICA Y ORGANIZACIÓN DE LA OIBF 2010

La organización de la OIbF y todo lo que implicó requirió de una infraestructura que permitiera y facilitará a los organizadores tener un lugar de reunión y trabajo. En este sentido, escudados en el acuerdo de intercambio académico entre la SPF y la Universidad de Panamá, los organizadores tuvieron

a su disposición elementos como Internet, teléfono, fax, una área para reuniones y el trabajo de preparación de las pruebas. Este lugar fue la Estación RN50, localizada en el edificio Gemelo de Laboratorio de la Universidad de Panamá.

Figura 61. Logo de la Estación RN50, Universidad de Panamá.

Es por ello que el Comité Organizador agradece al Dr. Bernardo Fernández, director de la Estación RN50, las facilidades brindadas al Comité Organizador de la OIbF 2010.

Otro apoyo fundamental, brindado por la Estación RN50, fue el patrocinio que ésta dio para el equipo usado por los alumnos en la prueba experimental de la OIbF.

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TRANSPORTE

A pesar de todos los cuidados que se tomaron los organizadores para evitar el transporte de los alumnos de un lugar a otro, hubo momentos en que era requerido. Desde y hacia el aeropuerto de Tocumen, traslado de los docentes a los actos de inauguración y clausura, paseos de los alumnos, etc. En

este sentido, se contó con el apoyo de la Universidad Tecnológica de Panamá y la Universidad de Panamá. Ambas universidades facilitaron buses y personal para el transporte de alumnos y docentes, siempre que fuera necesario.

TRASLADO DE LAS DELEGACIONES PARTICIPANTES AL AEROPUERTO Y LAS DISTINTAS ACTIVIDADES

En este sentido, la logística y organización de está responsabilidad estuvo a cargo del Dr. Ildeman Abrego, por lo que el Comité Organizador agradece al Dr. Abrego todas las atenciones relacionadas al traslado y movilización de las distintas delegaciones.

El apoyo brindado por las dos universidades, en cuanto a transporte, permitió al Comité Organizador montar la logística para trasladar, tanto a los alumnos como al Jurado Internacional las veces que fue necesario.

ÚLTIMOS PREPARATIVOS DE LAS VILLAS

Las villas de hospedaje de la Ciudad del Saber contaban con un aspecto del total agrado del Comité Organizador, pero era necesario tomar en cuenta los mosquitos, la lluvia, las posibles necesidades del día a día

de los participantes, botiquin de primeros auxilios, por lo que se hicieron compras y arreglos de último minuto pensando siempre en la comidad y seguridad de los alumnos.

Figura 62. El lugar donde se hospedaron los alumnos se caracterizó por tener un ambiente campestre muy agradable.

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CENAS DE INAUGURACIÓN Y DE CLAUSURA

En todas las OIbF se acostumbran dos cenas muy especiales. La Cena de Inaugura-

ción y la Cena de la Clausura. Ambas cenas fueron patrocinadas por la SENACYT.

HOSPEDAJE Y ALIMENTACIÓN DEL JURADO INTERNACIONAL

Los gastos de hospedaje y alimentación de los miembros del jurado internacional fue-

ron patrocinados por la SENACYT.

TRASLADO DEL EQUIPO A LA CIUDAD DEL SABER

El mismo fin de semana en que se inauguró la OIbF 2010, un equipo de diez personas, con el apoyo de buses facilitados por la Universidad Tecnológica de Panamá se procedió a trasladar todo el material necesario

para el buen desarrollo de la OIbF 2010 a la Ciudad del Saber: equipo de la prueba experimental, banderas, repelentes de mosquitos, etc.

EQUIPO DE TRABAJO

La seguridad y la logística de la movilización de los alumnos participantes en la OIbf 2010 estuvo a cargo de un grupo de profesores de Física voluntarios de las provincias de Chiriquí, Veraguas y Panamá. Los alumnos tenían una rutina y horarios que cumplir, en cuanto a comidas, aplicación de pruebas, poner a punto el material de la prueba experimental la prueba escrita, vigilar el buen

desarrollo del proceso de aplicación de las pruebas y actividades recreativas. El Comité Organizador agradece, de forma muy especial, a estos docentes por su labor durante la Olimpiada, pues siempre dijeron presente para apoyar sin condiciones. La colaboración de estos docentes siempre tuvo como norte, el éxito de la OIbF 2010.

Docentes de Física que apoyaron voluntariamente la OIbF 2010 Nombre Centro Educativo y Región del país Leyvis Vargas Colegio Felix Olivares (Chiriquí) Rolando Morales Mario Rodríguez Jorge Luis Núñez Julio Saldaña Guillermo Araúz Jorge Suárez Julio Aris Abel Bermúdez Narciso Agudo

Instituto David (Chiriquí) Instituto Urracá (Veraguas) Colegio M. F. Beckmann (Panamá) Daniel Octavio Crespo (Chiriquí) C. Victoriano Lorenzo y UNACHI (Chiriquí). Instituto David y y UNACHI (Chiriquí) I.E.S.C., y la Universidad de Panamá (Panamá) Universidad Tecnológica de Panamá (Panamá) Universidad Tecnológica de Panamá (Panamá)

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Figura 63. Nuestro equipo de docentes estuvo en todo momento al lados de los alumnos.

74 Figura 64. En la organización de la aplicación de las pruebas y en los Actos de Inauguración y Clausura, el apoyo de nuestro equipo de docentes fue decisivo y fundamental para el éxito.

Figura 65. ¡No todo fue trabajo!. Hubo tiempo y espacio para compartir.

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Figura 66. Equipo de docentes de Física de la UTP, presentes durante la OIbF 2010

Durante la OIbF 2010 trabajaron en armonía y en equipo profesores de Física de distintas regiones y de distintas Instituciones Educativas de nuestro país: profesores de física de la escuela media y profesores de física de las tres universidades oficiales de Panamá. Todos tenían en mente una sola meta: el éxito de la OIbF. No hubo cabida para individualismos e intereses personales, sentimientos que daña el buen desarollo de cualquier tipo de actividad.

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Figura 67. Profesores Bernardo Fernández, Omayra Pérez e Ildeman Abrego.

IMPREVISTOS En la organización de este tipo de actividades siempre pueden surgir elementos o factores que causen problemas. Por lo tanto, el Comité Organizador contó con un reglón de imprevistos, que permitió resolver algunos problemas, como por ejemplo, jóvenes que en algún momento se quedaron sin desayunar o enfermaron.

La formación de este equipo de trabajo estuvo en manos de los profesores Bernardo Fernández, Omayra Pérez y Ildeman Abrego. Lo anterior nos lleva a afirmar que el éxito de la OIbF 2010 se debio al excelente equipo de trabajo que se formó.

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Delegaciones

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5.DELEGACIONES DELEGACIÓN DE BRASIL

Profesores Carlito Lariucci Francisco Texeira Junior Antonio Pedrini

Alumnos Danilo Silva de Alburquerque Matheus Barros de Paula Lucas Colucci C. de Souza Elder Massahiro Yoshida

DELEGACIÓN DE BOLIVIA

Profesores Verónica Subieta Marko Andrade

Alumnos Mijael Vargas Pablo Morales Daniel Caba Sergio Valderrama

DELEGACIÓN DE CHILE

Profesores José Mauricio González

Alumnos Patricio Vega Cutipa Martín Andrés Villanueva Ahumada Ignacio Andrés Cristi Espinosa Florian Schiegg

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DELEGACIÓN DE ECUADOR

Profesores Rubén Pachecho Villamar

Alumnos Carlos Javier Castellón Julio Daniel Ruano Lima Luis Xavier Ortega Jacinto Antonio Mendoza Mera

DELEGACIÓN DE URUGUAY

Profesores Arturo Marti Raquel Pesce Andrea Cabot

Alumnos Javier Peraza Pablo Cerrutti Telmo Canabarro Ignacio Vilaro

DELEGACIÓN DE ARGENTINA

Profesores Víctor Hugo Hamity Juan Carlos Reginato

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Alumnos Felipe Alejandro Olivo Guillermo Schindler Beccar Varela Agustín Somacal Henrik Hartmann

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DELEGACIÓN DE ESPAÑA

Profesores José Alberto Carrión S. José Tornos Gimeno Ramón Román Roldán

Alumnos Cristian Jesús Merino Madrid Adrià González Esteve Adrián Franco Rubio Santiago Cubillo Estebán

DELEGACIÓN DE PORTUGAL

Profesores Fernando Nogueira José Antonio Paixao

Alumnos Joaquim Miguel Correia Salgueiro João Carlos Peralta Moreirá Francisco Xavier Moreira Huhn Pedro José Justo Pereira

DELEGACIÓN DE CUBA

Profesores Hector Remigio Borroto G.

Alumnos Javier Cabrera Arteaga Carlos Manuel Peguero Gómez Rafael Eduardo Sosa Ricardo Santiago Arias Rojas

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DELEGACIÓN DE MÉXICO

Profesores Raúl Arturo Espejel MoraleS Romeo De Coss Martínez

Alumnos Yasab Ruíz Hernández Carlos Mauricio Villegas Burgos Elmer Guardado Sánchez Jorge Eduardo Ramírez Ruíz

DELEGACIÓN DE COSTA RICA

Profesores Evelio Hernández

Alumnos Jorge Soto Avendaño Luis Cubero Montealegre Josué Vargas Amador José Campos Valerio

DELEGACIÓN DE PERÚ

Profesores Luis Salazar De Paz

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Alumnos Joan Manuel Gutiérrez Blas Jonathan D. Rodríguez Alarcón Brian Eduardo Matute Ortíz Jesús Marco Ccopa Yugra

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DELEGACIÓN DE COLOMBIA

Profesores Eduardo Zalamea Godoy Gustavo Cipagauta

Alumnos José Darío Jiménez Ramírez Freddy José Romero Leiro Juan S. Valbuena Bermúdez

DELEGACIÓN DE REPÚBLICA DOMINICANA

Profesores Marcos A. Helena Lantigua Clarisa A. Herrera de Peña

Alumnos Jorge Luis Ledesma Ureña Juan Carlos Arias Adón Luis Eduardo Mella

DELEGACIÓN DE PUERTO RICO

Profesores Héctor Jiménez

Alumnos Sean Reynolds Ramos

DELEGACIÓN DE GUATEMALA

Profesores Otto Hurtarte Osmar Hernández

Alumnos Gabriel Cruz Sarai Figueroa María José Molina Pablo Duque

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DELEGACIÓN DE PARAGUAY

Profesores Deidamia A. González A. Víctor Gaona Carlos González

Alumnos Eusebio Fermin Gómez Cabrera Fredy Fernando Ferreira Acosta Carlos Hiram Acevedo Flores Larissa María A. Ortíz Azari

DELEGACIÓN DE EL SALVADOR

Profesores Carlos A. Quintanilla Aparicio Carlos A. Alberti Arroyo

Alumnos Ana Andrea Escobar Peña Bryan Alexander Julio Carlos Chorro Huezo Valerie A. Domínguez Rivera

DELEGACIÓN DE PANAMÁ

Profesores Reinhardt Pinzón Pablo Weigandt

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Alumnos Gabriel Arturo Alba Camacho Ricardo De Levante Jean Fraçois Duhé Christian Muñoz

Patrocinadores

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Anexos

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6.ANEXO I PROBLEMA 1 ¿QUIÉN ES MÁS EFICIENTE AL PRODUCIR ENERGÍA EL SER HUMANO O EL SOL?

Se plantea el siguiente problema: ¿Podemos saber si el Ser Humano es más eficiente que el Sol en el manejo de la energía, entendiendo ese manejo como la emisión de energía por unidad de masa? Para ello se requiere encontrar la energía, por unidad de masa, emitida por el Sol, para finalmente compararla con la energía por unidad de masa emitida por un Ser Humano promedio. A continuación se les presenta una versión simplificada del problema para llegar a una respuesta. La cantidad de energía emitida por segundo, por una estrella hacia el espacio tiene como unidad de medida el watt y se le llama luminosidad (L). El Sol es una estrella que parece emitir mucha energía por unidad de tiempo en todas las direcciones del espacio, y lo suponemos isotrópico (es decir, que emite energía de igual forma en todas las direcciones). L se ha calculado con la siguiente relación: L = kS donde k es la llamada “constante solar” y S es la superficie esférica, centrada en el centro del Sol, y de radio igual a la distancia a la que se encuentra el aparato de medición al centro del Sol, en este caso en la Tierra. ¿Cómo se mide la constante solar? La constante solar es la cantidad de energía recibida en forma de radiación solar por unidad de tiempo y unidad de superficie, medida en la parte externa de la atmósfera terrestre en un plano perpendicular a los rayos solares. Los resultados de su medición con los satélites indican un valor promedio de k = 1 366 W/m². Por otro lado, los astrónomos tienen otra expresión para la luminosidad L (en este caso del Sol), que es la siguiente: L = σ Te4 (4πR2 ) Donde R es el radio del Sol, σ es la constante de Stefan-Boltzmann, Te es la temperatura efectiva del astro. Las mediciones para determinar L se realizan con telescopios que deben estar situados en lugares donde la atmósfera absorba lo menos posible la radiación solar. Lo que los telescopios reciben es una cantidad llamada “flujo” (F) que se define como la energía total recibida por segundo por cada metro cuadrado en el sensor, una cantidad que depende de la distancia D entre el astro y el lugar en el cual hacemos la medición. Si el Sol (estrella) tiene un flujo o brilla igual en todas las direcciones (flujo o brillo isotrópico), se utiliza la siguiente expresión para el flujo

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OIbF F=

L 4πD 2

Donde D es la distancia del emisor al sensor. En astronomía el valor aceptado para L (solar) es. 1. En un experimento realizado en uno de los telescopios que se encuentra sobre la superficie de la Tierra denominado VLT (Very Large Telescope) se determinó, utilizando filtros de diferentes longitudes de onda, que cada pixel, que se encuentra en el foco de la cámara CCD (las cámaras CCD son dispositivos electrónicos muy sensibles, ideados para captar la luz y formar una imagen a partir de ella y significa “Dispositivo de Carga Acoplada”) recibe 3,921 1 x 10 -7 W en promedio. Teniendo en cuenta que cada lado de un pixel equivale a 0,015 00 mm. Compare el valor de la constante solar encontrada por los satélites con el valor de F encontrado con el telescopio. (2,5 puntos).

2. En Astronomía, el “módulo de distancia” D, es muy utilizado para calcular las distancias a las cuales están las estrellas. Se hace utilizando los brillos de las estrellas, el aparente y el absoluto. Establece una relación entre la magnitud aparente m (es el parámetro que mide cuanto una estrella nos parece brillante vista desde la Tierra), y la magnitud absoluta M (que es la magnitud aparente de una estrella si estuviese localizada a 10,00 parsec del Sol). Nótese que la distancia (D) se expresa en parsec, y 1 parsec se define como la distancia a la que una unidad astronómica (ua) subtiende un ángulo de un segundo de arco y es igual a 3,085 68 x 1016 m. El módulo de distancia se obtiene de la siguiente manera (en logaritmo decimal): m - M = 5 (log D - 1) Conociendo que la magnitud aparente del Sol es de -26,80 y su magnitud absoluta es de 4,800 se puede fácilmente determinar su distancia a la Tierra. Encuentre esa distancia y compare la luminosidad del Sol (L) que ha sido aceptada, con la que se obtiene mediante la medición anterior de F y la actual de D. (3 puntos). 3. Por otra parte, la tercera Ley de Kepler nos permite evaluar la masa del Sol a partir del valor de D encontrado en la parte número dos, con la siguiente expresión: D3 GM = T2 4π 2 Donde T es el periodo de un planeta (365,242 días solares medios para la Tierra), D es su distancia al Sol y G la constante de la gravitación universal igual a: 6,674 x 10 -11 m3/ Panamá 2010

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kgs2. ¿Cuál es la masa del Sol? Compárela con el valor aceptado 1,989 x 1030 kg. (1,5 puntos). 4. Calcule la energía por unidad de masa producida por el Sol. (1,5 puntos). 5. Un Ser Humano de 80 kg necesita entre 6,276 MJ y 8,368 MJ (1 500 a 2 000 kilocalorías) por día que obtiene a través de los alimentos. Suponga que el Ser Humano no almacena energía o almacena muy poca. Esto conduce a un promedio de 1,059 W/kg, ¿quién produce más energía por unidad de masa entre el Sol y el Ser Humano? Es decir, ¿cuál es más eficiente? Siendo x el más eficiente y z el menos eficiente, ¿cúantas veces más energía por unidad de masa produce x con respecto a z? (1,5 puntos).

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PROBLEMA 2 LA ALTURA DE LA ATMÓSFERA EN PANAMÁ

La atmósfera terrestre puede ser considerada un gigantesco “mar de aire”. Los componentes de la atmósfera se mantienen en la Tierra por la misma razón que los objetos que tienen masa, se mantienen adheridos a la superficie de la Tierra debido a la atracción gravitatoria. Sin embargo, los componentes del aire no reposan sobre la superficie terrestre, por ejemplo, no se encuentran en una capa fina densa, con la densidad similar a la del agua, formando una capa de unos 10 metros de altura, la cual ejercería la misma presión que una capa de agua de un espesor de 10 m. Supongamos de manera razonable que el aire es un gas ideal compuesto de partículas de masa m, de densidad constante (esta hipótesis no es totalmente cierta) que se extiende sobre una altura H. La pregunta es, ¿cuál es esa altura H? Las sondas que se envían para medir los parámetros meteorológicos indican que la altura de la atmósfera en Panamá es de alrededor de 14 km. Para calcular H y confrontar ese valor con el valor medido construiremos un modelo lo más simple posible.

Para ciertos cálculos es preferible escribir algunos números en base 2, en vez de usar la base 10, que es el modo corriente que usamos para escribir los números. Por ejemplo, en informática se utiliza la base dos para escribir la información que se envía por televisión satelital (llamada plataforma digital). Para hacer de la información un concepto métrico necesitamos de una unidad adecuada de información. Tal unidad es el bit. Corresponde a la información contenida en la respuesta a una pregunta del tipo “¿arriba o abajo?” o bien “si o no”. Normalmente se simboliza con los dígitos 1 y 0. Dos bits de información permiten distinguir entre cuatro posibilidades, tres bits permiten distinguir entre ocho posibilidades y así sucesivamente. En general, se requieren n bits de información para distinguir entre N sucesos y se escribe de la siguiente forma N = 2 n. En nuestro caso vamos a descomponer el volumen de una columna vertical de aire en N secciones, que en base 2 se escribe N = 2 n, lo que nos permite representar la información contenida en la frase “está o no está una partícula en la sección N”. Cada sección cuenta con una altura H0 = 10 m (espesor de una capa equivalente, tal como se describió anteriormente). 1. ¿Cuál sería la energía potencial media de una molécula de aire de masa m en esta columna en la sección N, expresada en función de n? (g = 9,82 N/kg; m = 3,0 x 10 -26 kg). Suponemos que la energía potencial se define ± una constante. Supondremos la constante igual a cero. (2 puntos).

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2. Si la partícula estuviese bajo forma de aire líquido en una capa imaginaria tal como se describió anteriormente, ¿cuál sería su energía potencial media? ¿De cuánto se incrementaría la energía potencial si la partícula pasará de la posición imaginaria de aire líquido a la posición de aire atmosférico? (2 puntos). 3. La entropía S mide la falta (o pérdida) de información y como la certeza de la información disminuye con la altura, la hipótesis más simple es que la entropía aumenta linealmente con la altura H pues no sabemos en qué sección estaría la partícula; la pérdida de información sería entonces de n bits. El cambio de entropía es 0,70 nk donde k es la constante de Boltzmann (1,0 x 10 -23 J/K) . Suponga que la energía libre F es F = E – TS, donde E es la energía interna, T la temperatura absoluta y S la entropía. Para una variación de sección de 1 bit de información ¿cuánto varía F (n)? (3 puntos). 4. Suponga que la variación de F(n) es nula para cierto valor de n (es decir para cierta altura), ¿cuál es la expresión de H con la temperatura? (1 punto). 5. ¿Para la temperatura de 300 K, cuál sería la altura de la atmósfera con este modelo? (1 punto). 6. Si la altura encontrada es de 14 km, ¿cuál es el valor de n en ese caso? (1 punto)

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PROBLEMA 3 DEL PROCESO DE MEDICIÓN A LA DIMENSIÓN FRACTAL

Medir es una parte importante de la actividad del físico. Al realizar una medición debes tener claro las propiedades del instrumento utilizado para medir, el método utilizado y la naturaleza de la variable que debes medir. Sobre esto último, al medir cierta variable, con cierto instrumento, puede que no encuentre dispersión al realizar varias mediciones, mientras que con otro instrumento si encuentra dispersión. Hay otras variables que a pesar de cambiar el instrumento, al medirla, encuentra dispersión. Por ejemplo, si quiere medir el largo de esta hoja de papel con una regla dividida en milímetros obtiene 214,0 mm y aunque mida varias veces obtiene el mismo valor. Su resultado lo expresa de la siguiente forma L = 214,0 mm, donde 214,0 es el resultado numérico de la comparación de la longitud L a medir con el patrón mm, es decir L/p = 214,0 y se escribe L = 214,0 mm. Si en vez de medir con la regla cuya división más pequeña es el mm, es decir, el patrón es el mm lo hace con una regla cuya división más pequeña (patrón) es el cm, obtiene 21,5 cm. La diferencia entre ambos resultados está en el número de cifras significativas. Puede transformar una medición hecha con un patrón en otra con otro patrón por cambio de escala, sabiendo que 1 cm = 10 mm. Y lo único diferente es la precisión de la medición (cifras significativas).

En la Figura a continuación presentamos el siguiente caso: a diferentes escalas se encuentra la misma forma (o patrón) de curva. Pero, en este caso hay un cambio sustancial de la longitud medida de acuerdo al patrón utilizado, que no se puede compensar con el cambio de escala. Se llama curva de Koch o copo de nieve de Koch. En ese caso los físicos aprendieron que la longitud de la curva no es el parámetro apropiado para reportar el resultado de la medición. El modelo matemático utilizado para describir el comportamiento de estas figuras, llamadas fractales de autosimilitud exacta, es de relación potencial. La longitud L depende del tamaño del patrón p utilizado y se relacionan según la expresión L = A p n donde A es una constante y n es llamado la dimensión fractal. Queremos establecer los valores de A y de n. Para ello utilice la regla que se le entrega la cual está graduada en milímetros y que será su patrón, por ejemplo, p1 = 5 mm, pero igual puede escoger patrones como los siguientes p2 = 10 mm, p3 = 15 mm, p4 = 20 mm, y p5 = 50 mm.

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Curva de Koch o Copo de nieve de Koch.

1. Mida la longitud de la curva con cada uno de los patrones y presente una tabla con sus resultados. (2,5 puntos). 2. Grafique en papel cuadriculado L versus p. (2,0 puntos). 3. Describa un mecanismo para transformar la curva en una línea recta y justifíquelo. Haga el gráfico. (2,5 puntos). 4. Encuentre los valores numéricos de n y de A con el adecuado número de cifras significativas. (3 puntos).

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PROBLEMA 4 GALILEO Y LA EXPERIENCIA: ¿VERDAD O MITO?

Una controversia acerca de si Galileo Galilei realizaba o no experiencias, al elaborar sus modelos sobre la caída de los cuerpos sobre la superficie terrestre, fue decidida a favor de que Galileo si realizaba experiencias, analizando a fondo sus escritos. Los diagramas presentados en este problema, hechos por Galileo, aparecen en sus manuscritos de 1608. El análisis de ellos permitió a los investigadores concluir que Galileo si realizaba experiencias. El estudio de los diagramas adjuntos (que describen una trayectoria parabólica en experiencias sobre la caída de un cuerpo) puede permitirles a ustedes obtener evidencias de que Galileo si realizaba experiencias. El procedimiento es el siguiente: mida con una regla la distancia vertical recorrida en tiempos iguales y encuentre la siguiente expresión. 2

 y = a (t)

1. Explique con pocas palabras, a partir del diagrama Nº 1, ¿cómo Galileo, usando lo que hoy se conoce como la Primera Ley de Newton o Ley de la inercia, midió el tiempo de caída? (1 punto).

2. Haga el gráfico Δy versus Δx a partir del diagrama Nº 1. Indique si de manera razonable podemos decir que la relación es Δy = a (Δt)2 . (4 puntos). 3. Una vez establecida la ley de la caída libre de los cuerpos en función del tiempo y = y0 + a (t - t0 ) 2 . Se trata de establecer que la trayectoria es una parábola. Analice una de las curvas, por ejemplo la que corresponde al número 1172, dividiendo el eje horizontal en once partes iguales de un cm cada una y mida la distancia recorrida en el eje vertical (diagrama Nº 2). En ese caso al iniciar la caída del cuerpo ha transcurrido una unidad de tiempo. Haga el gráfico en papel cuadriculado o milimetrado y transfórmelo en una línea recta. Concluya sobre la experiencia de Galileo. (5 puntos).

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PROBLEMA 5 UN MODELO FÍSICO QUE NOS AYUDA A COMPRENDER EL FUNCIONAMIENTO DE UNA NEURONA O CÉLULA NERVIOSA

En la naturaleza hay una enorme cantidad de fenómenos que pueden representarse mediante circuitos eléctricos simples, como por ejemplo el flujo de iones a través de una membrana celular. Un sistema un poco más complejo es el axón o cilindro eje de una neurona o célula nerviosa. A pesar de que el sistema nervioso es una maravilla en lo que se refiere a la trasmisión de la información, vamos a considerar un circuito simple que represente la trasmisión de la señal a lo largo del axón. Una membrana celular, cuyo espesor b sea de 7,00 nanómetros, cubre un axón (que tiene forma de cilindro) para el cual la tapa tiene por radio a = 5,00 micrómetros. La diferencia de potencial medida es de V0 . La sustancia con la que está hecha la membrana (lípido) es un dieléctrico de constante, k=

faradio ε = 8,00 ε0 = 8,85 x 10-12 metro ε0

La membrana no es un aislante perfecto y se midió su resistividad encontrándose que ρm = 1,60 x 107 Ω m. Dado esos datos podemos hacer un modelo de la membrana lo más simple posible, como un circuito RC. El plasma del axón es conductor (no perfecto), tiene una resistividad ρa de 0,500 Ω m. En vista de que la membrana tiene corrientes de fuga, cuando circula un impulso eléctrico por el axón, se atenúa. Para ello la naturaleza ha previsto una sustancia aislante que cubre el axón llamada mielina, la que juega el papel de plástico aislante del hilo conductor. En este caso la atenuación se da debido solamente a la resistencia del plasma del axón y no a las corrientes de fuga que circulan por la membrana. Por esa razón el impulso debe ser regenerado cada cierta distancia. Para ello se origina un intercambio de carga entre el exterior y el interior del axón (flujo de iones) a través de canales en la membrana. En esos canales se tiene ausencia de mielina, y son llamados nodos de Ranvier. 1. Encuentre: (a) el módulo del campo eléctrico en el interior de la membrana de la célula nerviosa y que suponemos se puede modelar como un condensador plano. (1 punto).

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(b) la densidad superficial de carga (1 punto). 2. Hemos supuesto que la membrana es un condensador plano, en ese caso, ¿cuál es la capacidad de almacenar carga, por unidad de superficie (m2 ), de la membrana? (1 punto). 3. Calcule la conductancia (inversa de la resistencia) de la membrana por metro cuadrado (R = ρ l/S, donde S es superficie, y l longitud). (1 punto). 4. ¿En qué tiempo Ƭ se descarga el condensador (Ƭ = RC)? (1 punto). 5. Calcule la resistencia axial (Ra) del axón por unidad de longitud. (1 punto). 6. Calcule la longitud crítica LC del axón que presenta una resistencia igual a la de la membrana. (2 puntos). 7. ¿Qué importancia tendría esa longitud LC? (2 puntos).

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XV Olimpiada Iberoamericana de Física PROBLEMA 6 UNA PARTÍCULA QUE CUESTA CARO

En el mundo de la micro-nano tecnología, dos aspectos son importantes: los fenómenos de escala y el control de la contaminación. En efecto las condiciones de producción de dispositivos tal que los procesadores, memorias RAM, micro y nano sistemas electromecánicos necesitan condiciones de limpieza, estrictas. En efecto, la presencia de partículas de materia en el aire, aunque pequeñas (del orden de micrón e inferior), puede resultar en pérdidas de rendimiento importantes. Por ejemplo, actualmente la talla crítica de transistores es de aproximadamente 32 nm, una partícula de un radio R = 1,0 µm ocupará un área, sobre la superficie del circuito, de S = πR 2, por ejemplo 3,0 µm en esas circunstancias aproximadamente 103 transistores pueden ser afectados; esto implicaría la pérdida del circuito completo. En las placas de silicio utilizadas para la fabricación de los circuitos integrados los mismos se cuentan por centenas. Así, la pérdida de un circuito representa alrededor de 0,1 % pero en las grandes fábricas también es común producir 104 placas por mes, entonces se tendrían pérdidas del orden de 104 por circuitos dañados. Al precio unitario de éstos circuitos es de 100 dólares, por ejemplo, es el precio de un circuito procesador tal que el Itanium 7 de Intel. ¡Vemos inmediatamente que las pérdidas se cuentan en millones de dólares! Es evidente entonces el interés de controlar estrictamente el ambiente en la sala de producciones. ¿Qué física hay detrás del control de la presencia de partículas en áreas limpias? Para esto estudiaremos la sedimentación de partículas en una sala limpia llamada blanca. Sea una partículas esférica de radio R = 1,0 µm en el aire de una sala blanca. Consideramos que no hay ninguna corriente de aire, que la temperatura es constante T = 20 °C y la humedad relativa es de 45% (condiciones estándares en una sala limpia). A esta escala de tamaño de la partícula, se puede considerar la misma como inmersa en un fluido viscoso (el aire) bajo las condiciones de validez de la ley de Stokes. 1. Indique, en un diagrama, las fuerzas que actúan sobre la partícula, se considerará que el eje Oz está en la dirección del campo gravitatorio. (1 punto). 2. Describa, desde el punto de vista de las ecuaciones de movimiento, que sucederá con la partícula después de un lapso de tiempo. (1 punto). 3. Escriba la ecuación de movimiento y encuentre la velocidad al equilibrio. (Coeficiente de Stokes 6 πµR y densidad del aire ρf = 1,213 kg/m3. (1 punto). 4. Compare la rapidez límite en el caso de una partícula de Plomo ρ = 11 340 kg/m3 y una partícula de Silicio ρ = 2 330 kg/m3, g= 9,82 m/s2 y µ = 1,829 x 10 -5 kg/s m (1 punto).

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5. Esboce la gráfica, en papel cuadriculado, de rapidez en función del tamaño de la partícula (Rmin = 0; Rmax = 10 µm) en ambos casos. (1 punto). 6. Calcule el tiempo de caída por metro, para cada caso, Plomo y Silicio respectivamente. (1 punto). NOTA: Se ve aquí que a estas escalas tan pequeñas, incluso una partícula de uno de los elementos más pesados puede sedimentarse muy lentamente. Es por esto que el flujo de aire y la presencia de partículas están muy controlados ya que pueden quedar suspendidas en el aire por un tiempo no despreciable. El flujo laminar de aire entre el techo y el suelo (agujereado) y el hecho de que en una sala blanca ISO 2 hay menos de 100 partículas de 0,10 µm por metro cúbico asegura el control de la contaminación particular.

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7. Considere el caso en que la partícula de talla ligeramente submicrónica, R= 0,10 µm, ha alcanzado su velocidad de sedimentación y que se encuentra a una altura h = nR (n veces el radio) de una superficie metálica en la sala. Si se considera que la partícula está cargada superficialmente con una distribución de carga σ = 1,0 x 10 -5 C/m2 , indique en un diagrama las fuerzas que actúan sobre la partícula. Suponga la partícula puntual. (2 puntos). 8. Compare la fuerza electrostática en esta condición a la fuerza gravitacional en el caso de la partícula de Silicio R = 0,10 µm, para n = 5, ϵ0 = 8,85 x 10 -12 Nm2/C2, e = 1,602 x 10 -19 C. (1 punto). NOTA: De la respuesta anterior se observa aquí entonces que a distancias pequeñas (del orden del tamaño de la partícula y para partículas submicrónicas la electrostática toma toda su importancia y la contaminación particular será acelerada de manera importante en presencia de cargas. Es por esto que la humedad se controla para evitar la electrostática y al mismo tiempo se imponen dispositivos de descarga controlada hacia la tierra en caso que ocurra, para todo material o dispositivo metálico en la sala. 9. Esboce un gráfico de ambas fuerzas en función del tamaño de la partícula (Rmin = 0, Rmax = 50 µm) en los dos casos. Determine el radio límite por debajo del cual la fuerza electrostática domina la fuerza gravitacional. (1 punto).

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PROBLEMA 7 LA FÍSICA, UNA HERRAMIENTA PARA ESTUDIAR LA CONTAMINACIÓN POR PARTÍCULAS SUSPENDIDAS EN EL AIRE: PELIGRO PARA LA SALUD

La contaminación por partículas suspendidas en el aire representa un peligro para la salud (si el tamaño de éstas es del orden de los 2,5 micrómetros o menos), ya que son absorbidas por los pulmones y contribuyen al aumento de las enfermedades cardiovasculares. En este problema queremos hacer un modelo simple de la difusión de la contaminación por partículas. Para ello queremos saber si estas ascienden en la atmósfera y se diluyen. Las partículas debido al tamaño pueden ser consideradas como un fluido inmerso en otro fluido. El siguiente diagrama representa una partícula y las fuerzas que actúan sobre ella: la gravedad y la presión.

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Una partícula suspendida en el aire y las fuerzas que actúan sobre ella.

En el diagrama anterior, tenemos que A es el área, ρ la densidad, g es el valor del módulo del campo gravitatorio, p presión, dz es la diferencia de alturas, se deduce que al equilibrio

(p + dp) A - pA = mg = ρ A dz g dp = ρ g dz dp = ρ g dz

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(p + dp) A - pA = mg = ρ A dz g dp = ρ g dz dp = ρ g dz Llamada ecuación fundamental de la estática en el caso de un fluido sometido a un campo gravitatorio. No obstante, en el caso de la atmósfera, se sabe que cuando aumenta la altura dz > 0, la presión disminuye dp < 0 y viceversa; por esta razón, la ecuación anterior lleva el signo negativo, dp = − ρ g dz La ecuación de estado del aire seco (si suponemos que es un gas ideal) es: p=

nRg T V

=ρ Rg T

Y reemplazamos la densidad para obtener dp = -

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p g dz Rg T

Pero, la intensidad de la gravedad, g, como la temperatura del aire T, varían con la altura z, g = g(z) y T = T(z). Si el aire está seco, podemos suponer que una pequeña partícula del (o en el) aire experimenta una expansión adiabática al ascender y para los gases ideales la variación de la energía interna solo depende de la temperatura, lo que al final de una serie de cálculos, consideraciones y simplificaciones conlleva a una relación del tipo T = T0 - Ɣ (z - z0 ) y el cálculo numérico conduce a un valor promedio de Ɣ = 0,65 ºC/hm. Cuando se tiene un gráfico de T versus altura, que es una recta, y la pendiente de la recta es inferior al coeficiente Ɣ del aire seco las partículas suspendidas en el aire no ascienden y la contaminación se mantiene en la atmósfera cercana a la superficie terrestre, creando un serio problema de salud, y si la pendiente es igual o superior al coeficiente del aire seco las partículas ascienden hacia las capas donde hay mezcla y dispersión de la contaminación ambiental por partículas suspendidas en el aire. En la estación de Albrook se tiraba dos veces por día un globo que registraba los parámetros meteorológicos. En tabla a continuación presentamos los valores de la presión y la temperatura registrados con la altura, para una mañana de un año X.

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OIbF Altura (m) 16 300 600

Temperatura (ºC) 29,0 28,0 22,6

Presión (Pa) 100 900 100 000 92 500

900 1 200 1 800 2 100 2 400 2 700 3 600 4 200 4 800 6 000 7 500 8 700 9 000 10 500 14 100

22,4 18,4 17,8 14,6 13,4 5,5 0,5 -3,9 -15,5 -31,1 -41,1 -53,3 -55,5 -65,5 -82,4

85 000 81 100 79 700 70 000 69 100 59 500 50 100 50 000 45 800 40 400 40 000 36 700 30 000 29 900 25 000

Datos de la presión y la Tempertura en función de la Altura.

1. Utilizando la aproximación (1 + e) ≈ 1 + ne, donde e es pequeño con respecto a la unidad, demuestre que g se puede considerar constante e igual a 9,82 N/kg hasta una altura apreciable (el radio de la Tierra es aproximadamente 6 400 km). (1 punto). n

2. Suponiendo que la temperatura es constante, ¿cómo varía la presión con la altura? Recuerde que la función logaritmo es la inversa de la función exponencial y que la suma de Δx/x es el logaritmo de x : ∑ (Δx/x) = ln x y la suma de todos los pedacitos da el todo ∑ Δx = x. (1 punto). 3. Con los valores experimentales producto de las mediciones hechas con el globo, diga (a) si su hipótesis de la pregunta número dos fue correcta. (2 puntos). (b) si la relación T0 - Ɣ (z - z0 ) es en promedio correcta. (2 puntos).

4. Podemos decir que ¿hay un comportamiento favorable a la dispersión de los contaminantes en la atmósfera ese mañana de ese día? (4 puntos).

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PROBLEMA 8 EL ESTUDIO DE LA IMAGEN PRODUCIDA POR UNA REJILLA DE DIFRACCIÓN BIDIMENSIONAL

La siguiente imagen fue tomada con un láser a una estructura de tipo rejillas bidimensional, es decir de un sistema ordenado en el plano, con simetría cuadrada. La imagen estaba proyectada sobre una pared. Se fotografió solamente los nueve puntos indicados en la imagen.

108 El láser utilizado tiene una longitud de onda de 655 nanómetros. Para determinar la separación entre los nodos de la estructura (parámetro de red a) se midió, a partir del punto central, la distancia horizontal y vertical d, a ambos lados y se verificó que es la misma. Después se procedió a cambiar la distancia D, de la estructura estudiada, a la pared. Los resultados están consignados en la tabla a continuación. d (cm) 15,5 13,5 11,5 10,0 9,5 7,5 6,0 3,5

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D (cm) 113,5 92,5 82,5 72,5 62,5 52,5 42,5 22,5

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El problema consiste en saber cuántos nodos hay por milímetro en esa estructura. Para ello debemos recordar que tenemos un caso de difracción de luz roja sobre la estructura regular, plana. 1. Haga un diagrama de un problema similar planteado por Young, con las rendijas de difracción de Young. (1 Punto). 2. Exprese la relación que hay entre la separación de las imágenes de las rendijas d y la distancia D de las rendijas a la pantalla. (Puntos). (1 Punto). 3. Haga la aproximación de sen ɵ para ángulos pequeños, la cual dará aproximadamente como tg ɵ aproximadamente ɵ. Exprese la tangente del ángulo ɵ en función de la longitud de onda ʎ (camino óptico) para el primer máximo y la separación de las rendijas: a. (2 Puntos). 4. Haga la curva D versus d y relacione la pendiente con los parámetros a y \lambda . (3 Puntos). 5. Encuentre el número de nodos de la estructura por mm. (3 Puntos).

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PROBLEMA 9 EL CAMINO “OPTICAMENTE” MÁS CORTO

Un médico de campo viaja a caballo a ver a sus pacientes. Algunas veces el terreno es llano, sin obstáculos. Otras veces el terreno es pedregoso y el caballo viaja a menor rapidez que en el llano. Queremos simular la siguiente situación. El médico quiere ir de un punto inicial A, a otro punto final B. Durante un primer recorrido puede viajar en línea recta a rapidez constante V1, cuyo valor es superior a la rapidez sobre el segundo trayecto V2, también en línea recta. Simulemos la situación de la siguiente manera: dos puntos fijos A y B están respectivamente situados a las distancias AC y BD de una recta llamada XX´. Los puntos ABCD están en el mismo plano. En el diagrama se indica el trayecto seguido de A a B, por el médico a caballo. La distancia AB es constante y queremos saber qué relación hay entre los ángulos i, r para llegar en el menor tiempo posible.

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1. Exprese OC y OD en función de sen i y de sen r. (1 Punto). 2. ¿Cuál es la rapidez media del médico a caballo para ir de A a B, expresada en función de sen i y de sen r? (2 Puntos). 3. Demuestre que: OC =

t V sen i y 2 1

OD =

t V sen r. (2 puntos). 2 2

4. Suponga que CO + OD es constante y encuentre la expresión en función de los senos de los ángulos r e i. (1 Punto). 5. Para cualquier variación de t, las constantes no varían, de allí se justifica la expresión (sen r)/V2 = (sen r)/V1, e indica qué otra expresión similar conoces, para este problema de viajar a rapidez constante en dos medios diferentes, en el menor tiempo posible. (1 Punto). Panamá 2010

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PROBLEMA 10 LA POTENCIA CONSUMIDA POR UN BOMBILLO EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA

En la tabla adjunta, se presenta información correspondiente a la medición del voltaje y de la corriente de un bombillo conectado según el siguiente circuito,

V (Voltios) 7 13 21 27 33 45 52 65 79 86 93 107 115

I (mA) 10 16 20 24 27 33 36 42 47 50 52 57 60

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1. Indique y justifique si el bombillo sigue o no la ley de Ohm. Haga una tabla de la resistencia equivalente o de funcionamiento. Como si fuese valida la ley de Ohm para cada par de valores (V, I) y encuentre la potencia consumida por el bombillo para cada voltaje. (3 Puntos).

2. Si la relación entre la resistencia y la temperatura del filamento del bombillo es R = R0 [ 1 + α (T - T0) ] en donde R0 es la resistencia de 18 ohmios tomada a temperatura

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ambiente de 300 K, α = 0,005 3 K-1 haga una tabla de temperaturas. (2 Puntos). 3. Grafique la relación de potencia consumida por el bombillo en función de la temperatura. (2 Puntos). 4. Transforme el gráfico anterior en una recta y encuentre la ecuación asociada. (2 Puntos). 5. Concluya sobre la relación entre la temperatura y la potencia emitida, denominada Ley de Stefan – Boltzmann. La constante es no solo el valor de σ, sino también hay un factor de eficiencia del emisor en transformar la potencia en luz. (1 Punto).

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Anexos II

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ANEXO II Prueba Experimental propuesta por el Comité de Pruebas de Panamá La actividad experimental tiene muchos momentos. Incluye la exploración del comportamiento de ciertos fenómenos físicos para poder diseñar una experiencia de manera precisa. En ese sentido vamos a presentar el contexto del problema y conducirlo a realizar pruebas exploratorias del fenómeno. Contexto Frente a los problemas de contaminación que generan los hidrocarburos fósiles en la producción de energía eléctrica, se tienen dos opciones para resolver el problema, el uso de las llamadas energías alternas (o limpias) y el de la energía nuclear. Esta última crea, en la población, temores (quizás infundados) por razones de seguridad y las llamadas alternas generan costos muy altos para hacerlas soluciones masivas. Entre las energías alternas hay una muy popular que es la obtenida a partir de la energía solar. Sin embargo, sus características y problemas no son bien conocidos. Queremos explorar algunos elementos de esta forma de energía para la producción de electricidad.

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En la literatura encontramos información como la siguiente: La forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el cual la luz solar que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce una diferencia de potencial entre las capas. Este voltaje es capaz de generar una corriente a través de un circuito externo de modo a producir un trabajo útil. La cantidad de energía que entrega un dispositivo fotovoltaico está determinada por: • El tipo y el área del material. • La intensidad de la luz del Sol. • La longitud de onda de la luz del Sol .

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Las celdas solares de silicio policristalino tienen una eficiencia de menos del 20% y las celdas amorfas de silicio tienen una eficiencia cerca del 10%, ambas debido a pérdidas de energía interna. Una característica importante de las celdas fotovoltaicas es que el voltaje de la celda no depende de su tamaño, y sigue siendo bastante constante con el cambio de la intensidad de luz. La corriente en un dispositivo, sin embargo, es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz y al tamaño de la celda. Para comparar diversas celdas se les clasifica por densidad de corriente, o amperios por centímetro cuadrado del área de la celda. Materiales Suministramos lo siguiente: 1. Un bombillo de luz blanca de 12 voltios, 4 Watts, que simula el Sol (se te da un bombillo de repuesto). 2. Un batería de 12 voltios y otra de 9,0 voltios.

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3. Una celda solar en miniatura. 4. Dos multímetros para que puedas medir la corriente y el voltaje, separadamente (tienen modo de corriente directa). 5. Un potenciómetro (reóstato) de 1 kΩ para que lo uses como aparato al cual vas a suministrar energía a partir de la celda solar. 6. Un banco de ensayo eléctrico o “protoboard” para armar un circuito eléctrico. 7. Cables. 8. Una fotoresistencia. 9. Una regla.

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Primera parte del problema En esta primera parte queremos estudiar algunas características eléctricas de una celda solar. La que mostramos a continuación.

Para ello te mostramos la figura siguiente de armado del circuito.

Antes de hacerlo familiarízate con el material. 1. Haz un esquema del circuito (representa la celda solar como una batería). (1 punto). 2. Describe en pocas palabras el procedimiento que usarás para establecer la relación entre Voltaje e intensidad en la celda solar. (1 punto). 3. Tabla de valores. (1 punto). 4. Gráfico. (1 punto). 5. ¿Sigue el circuito de una celda solar la Ley de Ohm? (1 punto). 6. ¿Cómo se logra obtener la potencia máxima en ese circuito? (2 puntos). 7. ¿En qué región la celda se comporta como una fuente de corriente? (2 puntos). 8. Si el aumento de la intensidad luminosa aumenta la intensidad de corriente y no así el voltaje, ¿cómo asociarías celdas para obtener mayor voltaje? (2 puntos). 9. Si el aumento de intensidad de corriente proviene del aumento de luminosidad y del tamaño de la celda solar (superficie iluminada) y la intensidad no la puedes aumentar, cómo aumentarías la corriente del circuito, manteniendo el voltaje constante? (2 puntos).

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Segunda Parte del Problema Queremos simular que medimos la intensidad luminosa de la fuente de luz con un sensor calibrado. En nuestro caso estamos solamente explorando y no vamos a recurrir a un sensor de luz preciso y fino, pues son costosos. Usaremos uno poco preciso de bajo costo llamado fotoresistencia. Son pequeños dispositivos cuya resistencia depende de la intensidad de la iluminación E según una ley de la forma R=

A Eα

donde A es una constante y α un exponente que varía entre 0,50 y 1,0. Para una fuente puntual de luz la intensidad varía como 1 d2 y lo consideraremos como una aceptable aproximación en nuestro caso. 1. Haz un esquema del circuito utilizado para medir la intensidad (en este caso la resistencia) en función de la distancia a la fuente de luz. (1 punto).

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2. Haz una tabla que indiquen por lo menos la resistencia (R), y d (distancia), medidas. (2 puntos). 3. Haz el gráfico R versus d. (1 punto). 4. Encuentra el valor de α de tu dispositivo particular. (2 puntos). 5. Concluye sobre la tecnología asociada a las celdas solares. (1 punto).

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Anexos III

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Reglamento Oficial de la OibF. Las bases de la Olimpiada fueron establecidas en el Reglamento, aprobado en Salvador, Brasil, en septiembre de 2004. Página Web de la OIbF 2010: http://www.panamaoibf.com/. Página Web de la Sociedad Panameña de Física: http://www.panamaspf.org Página Web de la OIbF 2009: http://www.olimpiadafisica.cl/ Página Web de la OIbF 2008: http://oibf2008.smf.mx/ Página Web de la OIbF 2007: http://www.famaf.unc.edu.ar/oibf2007/

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Página Web de la OIbF 2006: http://oc.uan.edu.co/oibf/ibero06/oibfxi.htm Página Web de la OIbF 2005: http://oc.uan.edu.co/oibf/ibero05/oibfx.htm Página Web de la OIbF 2004: http://www.sbf1.sbfisica.org.br/oibf2004/

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