domingo, 23 de septiembre de 2012

Apuesta geométrica [ Alumnos ]

Recuperando algunos artículos de mis alumnos, que pudieran desaparecer al borrar sus blogs de la experiencia de innovación educativa, he visto este del grupo pi-tágoras que une los polígonos y lo lúdico de forma muy acertada.


El enfoque educativo en forma de competición es un valioso recurso que no tiene que hacer perder la rigurosidad en los planteamientos formativos. Al contrario, permite explorar el conocimiento de forma crítica y a la par entretenida. Este grupo de alumnos ha acertado en su enfoque, que ya citamos en su día.




Empezamos un nuevo curso y qué mejor manera de hacerlo que aprender de nuestros alumnos



Apuesta geométrica


El otro día, estando en el lugar más propicio para el intercambio libre de ideas, vamos, en lo que viene siendo el bar, se propuso el siguiente juego, que proponemos a todos los lectores.




  • Un señor, bastante mayor, por cierto, nos dió, diez monedas de un euro, y nos dijo: -Si sois capaces de hacer con esas diez monedas, cinco filas de cuatro monedas cada fila, no solo os dare los 10 euros, si no que además os invito a lo que queráis ahora mismo-.


Pobres de nosotros, felices pensando: "bah, estudiantes como nosotros, lo sacamos fijo".El caso, pasó una hora y no sacamos nada en claro.




  • Seguros de nuestras capacidades y con cara de indignación, miramos a aquel señor y le dijimos: -Esto es imposible- a lo que el contestó: -Cierto se me olvidaba deciros que una moneda puede pertenecer a varias filas, eso si, no me hagaís una fila de diez monedas y me la subdividais-.


Ahora si es nuestro pensamos. Pobres de nosotros, otra vez. El partido concluyó (que si, que fuimos a ver el partido) y el señor anunció que se marchaba, llevandose las monedas y la solución. Horas más tarde, y ya en casa, se paseó, por la mente de algunos la solución. Una solución geométrica (¡que casualidad!).




Querido lector, si quiere pensar la solución, le recomendamos que no pase de estas líneas por que sera aquí donde se exponga (y donde por fin empecemos a hablar de dibujo, que ya esta bueno...).



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Como tantas veces hemos hecho en la clase de dibujo, debemos simplificar el problema que se nos pide resolver, en uno mucho más sencillo.


En este caso ocurre lo mismo, y para el análisis y resolución de este problema seguiremos un procedimiento análogo.

Trataremos las monedas como puntos, y las filas no seran otra cosa que segmentos determinados por esos puntos. Así se nos pide determinar cinco segmentos conocidos diez puntos, y que cada segmento este formado por cuatro puntos, es decir, cada punto será común a dos segmentos.


Obviamente, y como ya hemos indicado, esto no es general para cualesquiera diez puntos, si no que el problema reside en encontrar la posición específica en la que esto se cumple. Comencemos ahora el análisis de este interesante problema.


Si seleccionamos 10 puntos en el plano, no alineados estoy seguro de que a la mayoría de las personas les viene a la mente la idea de un polígono, un polígono de diez lados.

Cuando nos piden hacer cinco líneas, con puntos pertenecientes a varias lineas a muchos se nos ocurre la idea de varios trazados con un punto común como dos rectas que se cortan en un punto.




[caption id="attachment_15033" align="alignleft" width="150"]pentagono Pentagono[/caption]

Y a partir de estas ideas comenzamos a pelearnos con este pequeño juego geométrico.


Llevando a la situación límite esta idea de las rectas,llega un momento en el cual, como tenemos que situar cinco segmentos se nos ocurre situar cinco puntos, sabiendo que con esos cinco puntos, comunes todos a dos segmentos quedan totalmente determinados los cinco segmentos, observamos que cinco puntos definen un polígono de cinco lados:


un pentágono.


pentagono_estrelladoPero aún nos quedan otros cinco puntos que determinar, y todos ellos comunes a dos segmentos, es ahora cuando entra en juego la idea de el polígono estrellado inscrito al pentágono.


Nos centramos ahora en nuestro polígono estrellado inscrito al pentágono.


Ya tenemos colocadas nuestras rectas en cuyas intersecciones estarán los puntos, y con ellos determinados los segmentos.


Volviendo al problema inicial habremos determinado, cinco filas de cuatro monedas cada fila.




Sinceramente, nosotros nos quedamos sin dinero y sin consumición, asi que, por lo menos esperamos que os haya gustado.



Un saludo, pitagorines.

sábado, 22 de septiembre de 2012

La geometría de chicle [ Alumnos ]

topologiaUno de los primeros artículos que escribieron mis alumnos del grupo "Catetos de la Geometría" fue sobre los aspectos más básicos de la geometría: la topología. A ellos les resultó curioso el concepto y, sin darse cuenta, estaban profundizando en los principales aspectos que configuran un sistema lógico axiomáticos geométrico: la continuidad.


Empezábamos la experiencia de innovación educativa introduciendo los blogs como herramienta dinamizadora del grupo y nos encontrábamos con esta perla. No dejaré de aprender de ellos.


Os dejo su artículo, tal y como lo escribieron. (Por cierto, el vídeo es genial)



LA GEOMETRÍA DE CHICLE


- ¿Cuántos lados tiene una circunferencia?
- Dos, el de dentro y el de fuera.

Aunque parezca un chiste matemático, a lo largo de esta entrada descubriréis que no lo es del todo.Hablamos de topología: es una rama de la geometría que estudia únicamente las propiedades de los cuerpos geométricos que permanecen invariantes cuando sufren transformaciones.

Es una geometría sin medidas, llamada también geometría de la membrana de goma o del chicle, puesto que las figuras siguen siendo las mismas aunque las sometamos a deformaciones (retorcer, distorsionar, estirar, contraer...) pero sin desgarramientos ni roturas: es como si estuvieran hechas de goma o plastilina.



Por ejemplo, el tamaño y la forma no son propiedades topológicas: un globo se puede hinchar o deshinchar, deformarse en un cubo o tomar la forma de una jirafa sin necesidad de desgarrarlo.
Sin embargo, una cuerda que está unida por las dos partes con un nudo o no, sería una propiedad topológica. Una de estas propiedades de las curvas en el espacio, es que una curva cerrada divide al plano que la contiene en dos partes: la interior y la exterior.
El número de dimensiones de una figura, la proximidad, el tipo de textura, el hecho de tener o no borde, el número de agujeros... son también propiedades topológicas.

El número de agujeros que presenta una figura es lo que se conoce como su género (es el número máximo de cortes que se le puede hacer sin partirla en dos trozos).

  • Una esfera maciza es de género 0, puesto que carece de agujeros y sólo es necesario un corte para romperla en dos partes.

  • Una rosquilla tiene género 1, pues tiene un agujero y se le puede hacer un corte sin romperlo en dos pedazos.

  • Unas gafas sin cristales tienen género 2, porque al tener dos agujeros se les pueden hacer dos cortes sin romperlas en dos partes.



Una esfera, un cubo y una pirámide son topológicamente lo mismo porque podríamos transformar uno en otro sin necesidad de romper ni unir sus partes.
Sin embargo, una circunferencia no es lo mismo que un segmento, puesto que habría que partirla por algún punto.Un ejemplo típico es el de la rosquilla y la taza de café, figuras topológicamente equivalentes, de género 1.



Y si lo pensáis, los seres humanos también somos de género 1.
Somos topológicamente equivalentes a las rosquillas: nuestro tubo digestivo correspondería al agujero de un donut.

Aquí os dejo un curioso vídeo:


La topología es por supuesto una disciplina matemática, y como tal, a menudo en el trabajo teórico no hace falta tener un método para encontrar la solución, sino que lo importante es saber que existe tal solución.
Por ejemplo, siempre hay un par de puntos diametralmente opuestos (antipodales) sobre la superficie de la Tierra que tienen exactamente la misma temperatura y presión. Estos puntos van variando y no hay manera de encontrarlos, pero podemos demostrar que existen siempre.

Históricamente, las primeras menciones a una geometría sin medidas proceden de Leibniz, quién la llamógeometría de la posición. Pero no es hasta la resolución del famoso problema de los puentes de Königsberg por parte de Euler, cuando se habla de "topología".

Aquí tenéis más temas relacionados en los blogs de nuestros compañeros: problema de los puentes de Königsberg Cinta de Möbius .



jueves, 20 de septiembre de 2012

Zaha Hadid y el Deconstructivismo

Zaha-HadidZaha Hadid es una arquitecta, diseñadora y urbanista contemporánea que diseña formas innovadoras que rebosan fantasía evocando mundos futuros.

En las páginas web de Zaha Hadid podemos ver una impresionante muestra de su ideación, que se mueve en los límites del deconstructivismo. Curvas sinuosas que transmiten un sentimiento orgánico diferente en estas disciplinas.




Zaha Hadid (árabe: زها حديد) (Bagdad31 de octubre de 1950 - ) es una prominente arquitecta angloiraquí, procedente de la corriente del deconstructivismo. A pesar de ser de nacionalidad iraquí, la mayor parte de su vida la ha pasado en Londres, donde se ubica su estudio de arquitectura. La obra arquitectónica de Zaha Hadid ha sido reconocida en diversas ocasiones con premios de rango internacional entre ellos el Premio Pritzker, tratándose de la primera mujer que consigue este galardón.(W)



[caption id="attachment_14972" align="aligncenter" width="176"]Zaha Belu Bench[/caption]

El deconstructivismo, también llamado deconstrucción, es un movimiento arquitectónico que nació a finales de la década de 1980. Se caracteriza por la fragmentación, el proceso de diseño no lineal, el interés por la manipulación de las ideas de la superficie de las estructuras y, en apariencia, de la geometría no euclídea,1 (por ejemplo, formas no rectilíneas) que se emplean para distorsionar y dislocar algunos de los principios elementales de la arquitectura como la estructura y la envolvente del edificio. (W)



Guangzhou Opera House © Zaha Hadid Architects


 



Guangzhou Opera House © Zaha Hadid Architects from Zaha Hadid Architects on Vimeo.

Fantasía geométrica de Zaha Hadid

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