Herramienta para la resolución y simulación de problemas físicos sobre choques en una y dos dimensiones con fines de uso didáctico e interactivo

• Cuenca Marcano, María del Pilar ^[1] ; Mizrachi Cohén, Salomón ^[2] ; Banezca Luces, Gabriela ^[3] ; Villegas Vera, José ^[4]
  1. [1] Profesora de la Universidad Metropolitana (Caracas, Venezuela)
  2. [2] Profesor de la Universidad Metropolitana (Caracas, Venezuela)
  3. [3] Graduada en Ingeniería de Sistemas por la Universidad Metropolitana (Caracas, Venezuela)
  4. [4] Graduado en Ingeniería de Sistemas por la Universidad Metropolitana (Caracas, Venezuela)

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• Localización: Revista Tecnología, Ciencia y Educación, ISSN 2444-250X, ISSN-e 2444-2887, Nº. 31, 2025, págs. 169-193
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Software for solving and simulating physical problems about collisions in one and two dimensions for educational and interactive use purposes
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• Resumen
  • español

    El estudio de la física presenta desafíos para estudiantes y docentes (hombres y mujeres). Implica comprender y predecir el comportamiento natural a través de leyes asociadas a la experimentación. Las simulaciones ofrecen oportunidades para el aprendizaje práctico y la exploración de conceptos abstractos al permitir crear situaciones ideales, manipular variables y observar su impacto en fenómenos concretos. El propósito de este trabajo es crear un laboratorio de física virtual sobre colisiones entre partículas con la finalidad de ayudar a los estudiantes de los primeros cursos de Física universitaria a comprender estos conceptos a través de representaciones visuales y el proceso matemático asociado. Se evalúa la viabilidad y eficacia de utilizar un motor de videojuegos para el desarrollo rápido de un simulador que represente con precisión distintos tipos de colisiones, aprovechando que el uso de colisiones es parte fundamental del motor.

    El proyecto consiste en una investigación aplicada, orientada a resolver problemas prácticos mediante la creación de un software específico. Se inició con una revisión bibliográfica, considerando aspectos pedagógicos y técnicos, y continuó con el desarrollo del software, empleando Scrum para crear un producto mínimo viable. Se utilizó el motor de juegos Unity. El simulador permite generar problemas personalizados y consta de cuatro módulos que muestran el comportamiento de las partículas antes y después de la colisión, tanto gráfica como matemática y vectorialmente.

  • English

    The study of physics presents challenges for students and teachers (men and women). It involves understanding and predicting natural behavior through laws associated with experimentation. Simulations provide opportunities for hands-on learning and exploration of abstract concepts by allowing the creation of ideal situations, manipulating variables, and observing their impact on concrete phenomena. The purpose of this work is to create a virtual physics laboratory on particle collisions to help students in the first courses of university Physics to understand these concepts through visual representations and the associated mathematical process. The feasibility and effectiveness of using a video game engine for the rapid development of a simulator that accurately represents different types of collisions is evaluated, taking advantage of the fact that the use of collisions is a fundamental part of these.

    The project is applied research, oriented to solve practical problems through the creation of specific software. It started with a bibliographic review, considering pedagogical and technical aspects, followed by the development of the software using Scrum to create a minimum viable product. The Unity game engine was used. The simulator allows the generation of customized problems and consists of four modules that show the behavior of the particles before, during and after the collision, graphically, mathematically and vectorially.