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Velocity Arena

Laboratorio de Distancia

Ejemplo resuelto para el facilitador — datos hipotéticos.

Equipo: Equipo Cohete Nombres: Ana, Luis, Marisol

Tu trabajo de hoy: predice qué tan lejos avanzará tu bot — antes de que se mueva. Luego mide lo que realmente pasa y descubre por qué los dos son diferentes.

Necesitas una cinta métrica y una línea de salida. Alinea las ruedas traseras detrás de la línea de salida cada vez, o tus números no significarán nada.

A = avanzar
B = agregar 0.5 segundos
A+B = volver a 1.0 s
La pantalla muestra décimas: 10 = 1.0 s, 25 = 2.5 s

1 Encuentra la velocidad de tu bot

Ajusta el tiempo de avance a 1.0 segundo y presiona A. Mide qué tan lejos llegó.

Intento 1 · calibración
Distancia en 1 segundo: 31 cm
No hay predicción para este — todavía no puedes predecir. Este intento es cómo descubres tu velocidad.
Primera estimación de la velocidad de nuestro bot: 31 cm por segundo

2 Predice 2 segundos — luego pruébalo

Intento 2 · 2.0 segundos
Escribe la predicción ANTES de presionar A. No la cambies después.
Nuestra velocidad 31 × 2 segundos = 62 cm predichos
Distancia real: 69 cm
Error de predicción (brecha) = predicho 62 − real 69 = −7 cm
Nuestro bot avanzó más / menos de lo que predijimos. (encierra una)

3 Predice 3 segundos — luego pruébalo

Intento 3 · 3.0 segundos
Primero la predicción. Usa el mismo número de velocidad que antes.
Nuestra velocidad 31 × 3 segundos = 93 cm predichos
Distancia real: 107 cm
Error de predicción (brecha) = predicho 93 − real 107 = −14 cm

4 Grafica tus tres recorridos

Pon un punto por cada recorrido. Tú eliges los números del costado — mira primero tu mayor distancia, luego escoge una escala que le quede. Volverás a agregar más puntos después.

0 1 2 3 4 5 Tiempo de avance (segundos) Distancia (cm)
Escribe tus propios números en las cinco líneas cortas del lado izquierdo. (Ejemplo: 40, 80, 120, 160, 200 cm; los puntos en (1, 31), (2, 69) y (3, 107) quedan alineados.)
Mira tus puntos

a. ¿Podrías poner una regla sobre los tres puntos y que queden alineados? SÍ NO

b. Si prolongaras esa línea hacia atrás hasta el borde izquierdo (0 segundos), ¿llegaría exactamente a 0, por encima de 0 o por debajo de 0? Por debajo de 0

Alto. Compara tus dos brechas.

a. Brecha del Intento 2: 7 cm    Brecha del Intento 3: 14 cm

b. ¿La brecha se hace más grande o más pequeña a medida que avanzas más tiempo? Más grande

c. ¿Tu bot avanza más de lo que predijiste, o menos? Más

d. Tu número de velocidad vino del recorrido de 1 segundo. ¿Qué hace tu bot durante ese primer segundo que no hace más adelante?

Durante el primer segundo el bot todavía está acelerando desde el reposo, así que aún no va a toda velocidad. Por eso ese recorrido salió corto y la velocidad de 31 cm/s quedó demasiado baja.
Ahora ve a hablar con otro equipo

a. ¿Con qué equipo hablaste? Equipo Relámpago

b. ¿Su brecha también está creciendo? SÍ NO

c. ¿Qué creen ambos que lo está causando?

Los dos equipos vimos que el bot pierde distancia al arrancar, porque tarda en alcanzar su velocidad máxima. Ese arranque hace que toda predicción basada solo en el primer segundo se quede corta.

5 Resta tus dos recorridos

Haz primero esta aritmética. Todavía no escribas lo que significa.

Distancia del Intento 3 107 − Distancia del Intento 2 69 = 38 cm
Háblalo antes de escribir

¿Qué representa ese número? Tus dos recorridos fueron de 2 segundos y 3 segundos. Di tu respuesta en voz alta a tu equipo primero, luego escríbela.

Es cuánto avanza el bot en un solo segundo extra, ya a toda velocidad y sin el arranque adentro. O sea, es la velocidad real del bot: 38 cm por segundo.
Por qué funciona restar

Tu recorrido de 2 segundos y tu recorrido de 3 segundos ambos empezaron desde el reposo, así que ambos perdieron la misma cantidad de distancia al alcanzar la velocidad.

Cuando restas uno del otro, esa pérdida se cancela. Lo que queda es un segundo limpio de avance, sin arranque adentro.

Así que nuestra estimación mejorada de velocidad es 38 cm por segundo.
¿Más grande o más pequeña que tu primera estimación del Paso 1? ¿Por qué crees que es así?
Más grande que 31. La primera estimación salió baja porque el recorrido de 1 segundo todavía incluía el arranque que frenaba al bot.
Esta resta da cm por segundo solo porque tus dos recorridos estaban separados por 1 segundo (2 s y 3 s). Si usaste otros dos tiempos, divide entre cuántos segundos los separaban.

6 Encuentra tu costo de arranque

Tu bot pasa parte del primer segundo acelerando en lugar de moverse a toda velocidad. La distancia que pierde al hacer eso se convierte en un valor inicial negativo en tu ecuación.

distancia perdida al acelerar si alcanzara toda velocidad al instante lo que realmente pasa empieza bajo cero Distancia Tiempo
La línea gruesa es tu bot. Prolongada hasta 0 segundos, empieza por debajo de cero.

Ahora calcula qué tan grande es esa distancia perdida:

A · Distancia a toda velocidad: velocidad mejorada 38 × 2 = 76 cm (lo que serían 2 s a toda velocidad todo el camino)
B · Lo que realmente medimos a los 2 segundos: 69 cm
Costo de arranque = B 69 − A 76 = −7 cm
Haz B − A, en ese orden. Tu bot avanzó menos que a toda velocidad, así que esto sale negativo. Conserva el signo menos — pertenece a tu ecuación.

7 Escribe tu ecuación

La ecuación de nuestro equipo
distancia = 38 × tiempo + −7
distancia — lo que predecimosy
tiempo — lo que elegimosx
nuestra velocidad, cm por segundom
nuestro costo de arranqueb
La "velocidad" aquí es tus cm por segundo — el número que mediste, no el stat Speed del 1 al 17 que ajustas en el código.
así que nuestra ecuación en realidad es
y = m x + b

8 Prueba tu nueva ecuación

Intento 4 · 4.0 segundos
Usa tu NUEVA ecuación. Escribe la predicción antes de presionar A.
Predicción: 38 × 4 + −7 = 145 cm
Distancia real: 145 cm
Brecha = 145 − 145 = 0 cm

9 La prueba real — un tiempo que nunca has recorrido

Elige un tiempo de avance que aún no hayas probado. Predícelo con tu ecuación, escríbelo, luego recórrelo. Acertar este es la prueba más fuerte de que tu ecuación realmente funciona.

Intento 5 · 5.0 segundos
Predicción: 38 × 5 + −7 = 183 cm
Distancia real: 183 cm
Brecha = 183 − 183 = 0 cm

Vuelve a tu gráfica del Paso 4 y agrega estos últimos dos puntos. ¿Se alinean los cinco?

10 Reúne todos tus números en un solo lugar

Copia tus resultados en esta tabla. Trae esta hoja mañana — usarás las columnas de Tiempo de avance y Real para construir la ecuación de tu equipo.

Tiempo de avance
(segundos)
Predicho
(cm)
Real
(cm)
Brecha
(pred − real)
Cambio respecto al
recorrido anterior (cm)
1.0—31——
2.06269−7—
3.093107−1438
4.0145145038
5.0183183038

La columna sombreada es la única que realmente mediste. Cada otro número de esta hoja se calculó a partir de ella.

Lee la última columna

a. La última columna es cuánto más avanzó tu bot por cada segundo extra. ¿Son esos números cercanos entre sí? Sí, todos son 38

b. Si son cercanos, tu medición fue buena. Si varían mucho, dile a tu maestro — revisa las baterías y tu línea de salida antes de confiar en tu ecuación.

c. ¿En qué otro lugar de esta hoja apareció ese número? Es la velocidad mejorada del Paso 5 (38 cm/s)

Encierra lo que viste hoy
siempre demasiado lejos siempre demasiado corto no avanza recto diferente cada recorrido

11 Completa las oraciones

Escribe cada brecha como un número positivo simple — por cuántos cm te equivocaste, ya sea de más o de menos.

Nuestra brecha en el Intento 2 fue de 7 cm.
Nuestra brecha en nuestro último intento fue de 0 cm.
El cambio que más ayudó fue usar 38 cm/s en lugar de 31 (la diferencia entre dos recorridos) y restar 7 cm de arranque.

Compara tu modelo con el de otro equipo

a. La ecuación de otro equipo no será igual a la tuya. ¿Por qué no? Sus bots corrieron el mismo código.

Porque cada bot tiene una velocidad distinta, así que su m es diferente aunque el código sea igual; también su costo de arranque puede variar un poco.

b. Escribe sus dos números junto a los tuyos:

Nuestra velocidad 38    su velocidad 42
Nuestro costo de arranque −7    su costo de arranque −6

c. ¿Cuál difirió más entre los dos equipos — la velocidad o el costo de arranque? La velocidad

d. ¿Por qué crees que ese varía más?

Porque la velocidad viene directamente del stat Speed del bot, que cambia bastante entre equipos, mientras que el arranque es parecido en todos los bots.