lunes, 9 de agosto de 2010

Juegos de física y astronomía


Interesantes herramientas para enseñar y aprender

Juegos online


Line rider
LineRider es un juego sencillo y adictivo. Se trata de dibujar la pista de un corredor de ski. El juego permite borrar y volver a dibujar, dibujar líneas a mano alzada, líneas rectas, líneas rápidas o lentas, guardar la pista y ver videos de otras pistas creadas por usuarios.
También se puede jugar desde http://mhenr18.com/hax/6.7.swf




En Physics-GamesDotNet hay una gran variedad de juegos. El sitio creado por Jeremy Oduber, estudiante de la Universidad de Amsterdam contiene algunos juegos que verdaderamente pueden ser instructivos y muchos otros que no, aunque contengan algún elemento de física.
Podemos navegar por etiquetas, por ejemplo ver juegos de gravedad.
Uno de los que probé fue Way of an idea, que parece simple, pero a veces se complica. Simplemente se trata de dibujar líneas para que un bola golpee la cabeza de Einstein. Entre los 19 niveles posibles habrán de usarse las líneas para guiar a la bola o bien para evitar que algún bloque caiga y obstruya el camino.


En Cosmic Crush somos una pequeña roca en el espacio. La idea es colisionar sólo con objetos menores, lo que nos hará aumentar de tamaño, pero evitar los objetos mayores.
En Gravitex2 debemos seleccionar la energía y ángulo para disparar una bola amarilla con el objetivo de que colisione con una negra. En el camino hay "monedas" verdes que suman puntos y objetos masivos que atraen a la bola amarilla. Hay 100 niveles y se pueden crear niveles propios.

Jugar a ahorrar energía
EnergyGuy
es un juego desarrollado por la Agencia de la eficacia energética de Canadá, que consiste en llevar de la mano a este muchacho a través de su casa, e ir descubriendo aquellos elementos que nos permiten ahorrar energía. Hay un tiempo límite de dos minutos y, finalmente, se explica qué elementos descubrimos y cuáles no, otorgando una puntuación máxima de 20.
Algo divertido es que, en algunos casos, si movemos al muchacho con un movimiento brusco, se cae al piso!



La Aventura del Universo
El Juego de La Aventura del Universo ha sido desarrollado en colaboración con la Agrupación Astronómica de Madrid, CosmoCaixa de Madrid, el Planetario de Madrid y Google, dentro de las actividades realizadas alrededor del Año Internacional de la Astronomía.
Para empezar a jugar tan sólo tienes que instalarte el gadget y el plugin para Google Earth. Respondiendo a 20 preguntas, podrás conocer tu nivel de conocimiento sobre el cosmos y comparar tus resultados con los de otros usuarios.




Para detectar agujeros negros por el sonido
Hablamos del juego online anteriormente: fue desarrollado como parte de la exhibición de la Royal Society en 2008 llamada "¿Puedes escuchar agujeros negros en colisión?".
Es posible seleccionar entre tres niveles de dificultad. El texto de los niveles es similar:
Su misión, si decide aceptarla, es encontrar la señal de onda gravitacional de la fusión de dos agujeros negros con determinadas masas solares en el ruidoso resultado del detector.
Podemos escuchar la fuente al pulsar las imágenes que se nos presentan. Primero escucharemos la señal que estamos buscando y, debajo, habrá otas cuatro imágenes que corresponden a datos (data stream) de 1 a 4. El objetivo es detectar entre estos cuatro sonidos, la señal buscada.
Más detalles en Juego Online: el cazador de agujeros negros.

Jugar a formar estrellas
Las estrellas se forman en nubes de gas. La nube está allí, con su gravedad balanceada por la presión, hasta que algo ocurre que la desequilibra. La nube colapsa ylas estrellas se forman en varias partes. Pero ¿qué es ese "algo" que pasa? Puede que una nube choque con otra o que se produzca una cercana explosión supernova que dispare la formación.
En el juego, en formato flash, se comienza con una nube de gas y con una cantidad de estrellas libres (free stars) que explotarán como supernova, arrinconando el gas para favorecer su colapso en determinadas regiones.
Hay tres niveles, en los cuales la nube tiene una masa, una cantidad de estrellas mínimas a formar para pasar de nivel (Star Quota) y una cantidad de estrellas libres a nuestra disposición.
Al alcanzar la cantidad de estrellas requeridas (star quota) podremos pasar de nivel o quedarnos allí para continuar formando estrellas y ampliar el marcador (score).
Más información en: Formación estelar: el juego.

Juegos de astronomía para los más pequeños
En http://www.kidsastronomy.com/fun/index.htm hay varias opciones, aunque en inglés.

En cambio, otra página con menos opciones, pero en español es:
http://www.astrosurf.com/astronosur/down/juegos.htm

Astronomía para niñas y niños
Se trata de un Sitio diseñado por Antonio Berciano Alonso
Dibujos Antonio Berciano Alonso Sandra Berciano García
Con material educativo en español y exámenes. Tras aprobar los exámenes se indica una contraseña que permitirá acceder a los juegos.
Se encuentra en:
http://www.isftic.mepsyd.es o en
http://www.ite.educacion.es

Juegos ESA en español
http://www.esa.int/esaKIDSes/fun.html

¿Cuánto sabes de Astronomía?
Un interactivo de El País

Juegos NASA
http://spaceplace.jpl.nasa.gov/sp/kids/games.shtml

Otros
Lista de juegos de física: es una página con una revisión de juegos, en su mayoría comerciales.

Juegos offline


Phun es un simulador de física que se puede descargar en forma gratuita y permite construir máquinas con niveles, motores, y distintas formas, desde las más simples a las más complejas.
Phun comenzó como el proyecto de Emil Ernerfeldt en la universidad. Su profesor quería un programa que pudiera usarse como herramienta educativa, pero la idea fue superada y ambos trabajan en Algoryx, una compañía de software.
Una versión comercial creada desde entonces es Algodoo.
Para previsualizar las posibilidades hay muchos videos en el grupo de Youtube de Phun.

Video demostración simple Algodoo

http://www.youtube.com/watch?v=gce6REtv6Gg


El mundo de Goo
World of Goo es un juego súper adictivo. Se trata de usar un material pegajoso, semilíquido llamado Goo. Aunque hay varios niveles con diferentes escenarios, el criterio es básicamente el mismo. Hay que recoletar estas bolas de Goo de acuerdo a un mínimo establecido en cada nivel. Pero para hacerlo hay que realizar alguna construcción, tipo puente, con estas mismas bolas de material. Con estos puentes deberemos alcanzar un tubo por el que se recolectarán las bolas restantes, que deben ser de igual cantidad o mayor que las establecidas para pasar de nivel.
El sonido es gracioso y los dibujos son simples pero excelentes gráficos. Se puede descargar una versión de prueba desde http://www.worldofgoo.com/dl2.php?lk=demo
Existen versiones para Windows, Linux y Mac OS X.
Existe un sitio especial para fanáticos, con niveles y herramientas en http://goofans.com/

Ver muestra en Youtube: http://www.youtube.com/watch?v=-A_JfkzPwww

Página del juego http://2dboy.com/games.php

Crayon Physics Deluxe
Crayon Phisics Deluxe es un también un simulador físico que incluye gravedad, masa, energía y transferencia de momento. El objetivo es guiar una bola desde un punto de inicio para que toque todas las estrellas de cada nivel. Para mover la bola deberemos usar los efectos de la gravedad al dibujar objetos en la pantalla.
Posee también un editor de niveles muy sencillo de usar.

Ver muestra en Youtube: http://www.youtube.com/watch?v=avkacGQKWec&feature=related
Página del juego: http://crayonphysics.com/

Crayon Physics Prototipo
Este prototipo es más simple, pero básicamente es el mismo juego.
Descargar en http://www.kloonigames.com/blog/games/crayon

Mi universo:
La idea del programa es:
Encontramos supernovas y medimos su magnitud y corrimiento al rojo. Con estos datos creamos un gráfico, asumiendo que el universo está prácticamente vacío. Los cosmólogos indican que el cosmos estaría compuesto por 73% de energía oscura, 23% de materia oscura y apenas 4% de materia normal (átomos).
Además señalan que el universo se expande aceleradamente. Con los datos obtenidos intentaremos ver qué modelo de universo encaja con las mediciones. De acuerdo a la composición del universo (sus parámetros de densidad) el cosmos podría expandirse indefinidamente, más rápido o más lento, o bien detener esa expansión y contraerse.
Con Mi Universo, tendremos un cosmos en nuestras manos al que será posible cambiar sus parámetros y darle diferentes formas.
Contamos ya más detalles en Mi Universo.

Esas locas, locas máquinas
Crazy Machines 2 para NVIDIA PhysX es un juego adictivo que ofrece 20 tareas desafiantes con las herramientas disponibles. Puede descargarse una mini versión gratuita desde NVIDIA, desde donde también podemos descargar
Dark Basic Fluids Demo y Fluids: Technology Demo.
Página de descarga de NVIDIA
Video de Crazy Machines II en Youtube

Orbiter 2006 y 2010
Orbiter es un tremendo simulador de vuelos espaciales. Hasta ahora conocía sólo la versión 2006, pero volví al sitio para buscar material para esta nota y me encontré con la fabulosa novedad de Orbiter 2010.
El simulador NO es sencillo de manejar, aunque sí tiene opciones "fáciles" como demostraciones y tutoriales (en inglés).
Posee manual y muchos agregados como una aplicación para añadirle sonido, texturas, objetos.
En el video que se muestra a continuación se ve una ejecución de Orbiter 2010, particularmente de la bienvenida en la que se repasan algunas posibilidades. Esta demostración forma parte de Orbiter 2010 y como su texto original es en inglés, el video subido a Youtube incluye subtítulo en español!
El programa permite manejar nuestra nave desde cero, para lo cual deberemos saber cómo hacerlo. Para eso existen los tutoriales y los manuales y nos llevará un buen tiempo encontrarle la mano.

Video de Orbiter 2010 (con subtítulos en español)

http://www.youtube.com/watch?v=RM26HLW7tDQ


Página de Orbiter: http://orbit.medphys.ucl.ac.uk/home.php

Systemic
Al igual que en el caso anterior, se trata de un programa que, podrá ser entretenido y usarlo "como un juego", pero dependerá de la actitud y predisposición con el que se lo use, ya que en realidad es un programa educativo, no un juego.
La idea es entender cómo hallar exoplanetas, a través de una completa consola.
Contamos más detalles en Systemic: Exoplanetas a un click.

Proyecto CLEA
De igual forma que los dos anteriores, se trata de un conjunto de programas creados con fines educativos. Será divertidos, o no, de acuerdo al uso que se le de. Son programas con fines específicos sobre una variedad de temas: radioastronomía de púlsares, astrometría de asteroides, la revolución de las lunas de Júpiter, mediciones de radar de la tasa de rotación de Mercurio, diagramas H-R de los cúmulos estelares, clasificación espectral de estrellas, la relación de distancia de Hubble, el período de rotación del Sol, etc.
Más información en Proyecto CLEA.

Demostraciones de astronomía
Las demostraciones son pequeños archivos que se abren con Mathematica Player. En muchos casos los archivos son livianos, pero al abrirlos comienzan a descargar datos para poder realizar la visualización.
Están disponibles en Demostraciones Wolfram, desde donde podemos navegar por temas.
Comentamos esto ya con mayor detalle en Demostraciones de astronomía en Wolfram.

Y más allá


Para los más curiosos y atrevidos, una excelente opción es crear simulaciones de partículas.
El término "sistema de partículas" fue acuñado por William T. Reeves en 1983 al trabajar con el famoso efecto "Genesis" del final de Star Trek II: La guerra de Khan.
"Un sistema de partículas es una colección de muchas partículas que, juntas, representan un objeto. Durante un período de tiempo, las partículas generadas en un sistema, se mueven y cambian en el sistema", señala Reeves.
En definitiva un sistema de partículas es una colección de objetos independientes, usualmente representados por una forma simple o directamente un punto. Puede usarse para modelar muchos tipos de fenómenos naturales como explosiones, fuego, humo, burbujas, etc. En un sistema cada partícula tiene su propio conjunto de propiedades relacionadas con su comportamiento (velocidad, aceleración, etc) y con sus características (color, forma, imagen).
Un ejemplo es Particle Dreams de Karl Sims, de 1988 (sí, 1988!)

Particle Dreams (1988)

http://www.archive.org/details/sims_particle_dreams_1988


Para esto deberemos tener algún conocimiento de programación, aunque existen aplicaciones que facilitan el trabajo.
Una herramienta gratuita es DPSF (Dynamic Particle System Framework). Otra opción que permite crear juegos es UNITY que permite usar las capacidades de NVIDIA® PhysX®.
Otra opción, de código libre, es Processing.
Y no podemos dejar de citar a Blender.

Ejemplo de Sistema de partículas en VB6.



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