Lo que pensamos hacer + diseñador 3D

Sobre la importancia de medios visuales apropiadas en la ciencia y la educación; puesto de diseñador 3D con conocimientos en física y química; respuesta al problema de secado de ropa lavada en aire helado; y un nuevo problema sobre un tren que gira.


Ayer prometí compartir mis pensamientos sobre la transferencia de la información y la comunicación. De hecho, es un asunto muy complejo. ¿Por qué algunas personas no logran resolver un problema y otros “ven” la solución en el mismo momento? Esto depende en gran medida de la presencia de imágenes adecuadas en su mente. Nuestros cerebros son prácticamente incapaces de pensar en números. Intente memorizar esta secuencia: 0982163823897202173500728728882636112734908371345. Si su vida va a depender de ello, es posible que al final consiga memorizarla, pero usted, le guste o no, llegará a utilizar algún tipo de estructura para ello.

No somos muy buenos en la memorización de hechos hasta que no los incorporamos a algún tipo de estructura. Percibimos las ideas a través de imágenes. Un buen científico siempre tiene buenas imágenes en su mente y, por cierto, estas imágenes pueden tener un significado profundo. Por ejemplo, tengo una imagen muy clara de un operador asociativo de álgebra lineal. Lo “veo”. Sin embargo, me llevará varias semanas o meses el preparar esta imagen para poder transmitirla. Pero no he tenido tiempo para ello. Del mismo modo, muchos científicos tienen sus propias imágenes recogidas y sistematizadas durante años, pero no tienen tiempo para transferirlas.

Aquí hay un ejemplo. Tarea: explicar el trabajo del mecanismo diferencial en un vehículo. Aquí está, una visualización honesta y bonita, pero inútil:


¿Ha entendido algo? Yo no :( Mi imaginación no puede derivar nada de este vídeo. Y aquí hay un ejemplo de visualización adecuada que crea una imagen útil con la que nuestra mente puede trabajar fácilmente:


Y esto es básicamente lo que quiero hacer. Quiero aprender a visualizar las imágenes correctas para hacer que el estudio de la física y la química sea más fácil. Cuando dirijo experimentos químicos con mis alumnos, les gustan, pero les gusta disfrutar de ellos como si fueran trucos de magia: cuando algo cambia de color, explota o crea burbujas. Sin embargo, la cantidad de conocimiento que se obtiene de estos experimentos se acerca a lo que se obtiene de espectáculos de magia. Ahora imagine que usted también vea una demostración animada en la pared que muestra el movimiento y la interacción de las moléculas mientras ve la reacción en el tubo de ensayo. Una demostración que explica por qué exactamente la reacción es así. ¡Este sería un nivel completamente diferente de comprensión! En muchos casos, le permite transferir el conocimiento de una forma mucho más compacta. Este conocimiento no será un conjunto de hechos, números y fórmulas que es necesario recordar, sino la comprensión de la manera en que está hecho este mundo.

Diseñador 3D con sólidos conocimientos de la física y la química

Una tarea importante para nosotros sería crear buenas imágenes y visualizarlas de manera correcta. Y nosotros necesitamos a un genio para ver cómo un fotón se absorbe por una molécula. Por desgracia, hasta los mejores diseñadores no puede hacerlo, ya que simplemente no saben qué es un fotón. Es por eso que necesitamos a un diseñador que comprenda bien la física y la química. Puede que le haya gustado la ciencia en su infancia, pero que de mayor se convirtió en un diseñador 3D. Pero la naturaleza de este científico aficionado no puede desaparecer tan fácilmente: sale de dentro del diseñador. ¡Ese es el tipo de persona que necesitamos! Se enfrentará a tareas monumentales: crear nuevas imágenes para las cosas más básicas, como los átomos, las moléculas, etc. Tendrá que trabajar con científicos y desarrolladores, y hacer animaciones bonitas y al mismo tiempo científicamente correctas.

Condiciones:

  • 150 000 RUB al mes.
  • No puede ser un segundo empleo, sino el único empleo.
  • El trabajo se desarrolla en la oficina, en la parte suroccidental de la ciudad (temporalmente, nos mudaremos este otoño).
  • Vacaciones: 1 mes.
  • Seguro de salud.

Solicitar el puesto de diseñador 3D y enviar el currículum

Solución para el problema de ayer sobre el lavado de ropa y para uno nuevo de hoy

¿Por qué el hielo se evapora y una cuchara no lo hace? Cuando fui a la escuela, me dijeron que todo estaba hecho de moléculas. Sin embargo, esto no es del todo cierto. Piense en un cristal de sal. No está hecho de moléculas NaCl. Los átomos de cloro y de sodio forman una red de átomos y se mantienen unidos por las mismas fuerzas que los átomos en una molécula. Así que es como una gran molécula. La fuerza de la unión entre los átomos es muy fuerte. La fuerza que une las partículas en una estructura metálica también es muy fuerte. El hielo, sin embargo, tiene una estructura diferente. Esta es una red molecular. Cuando se congela, el agua existe en forma de moléculas unidas por fuerzas intermoleculares más débiles. Es por ello que una molécula de agua necesita mucha menos energía para salir de la estructura cristalina. Siempre habrá moléculas más rápidas con más energía en el movimiento caótico de las moléculas que conseguirá romper las fuerzas intermoleculares débiles y escapar. He aquí una descripción aproximada de cómo se evapora el hielo y por qué las sustancias más densas con fuerzas atómicas más fuertes no lo hacen.

Y aquí está una nueva tarea con una respuesta de vídeo al final. Ya hemos descubierto cómo funciona el mecanismo diferencial de un vehículo. Pero ¿cómo gira un tren que no tiene este mecanismo? Cuando un tren entra en una curva, las ruedas interiores y las exteriores tienen que recorrer distancias diferentes, y si las ruedas deslizan, se gastarán rápidamente.

Ruedas de tren

Si tiene una solución o no encuentra ninguna, puede ver la explicación hecha por el único de su clase y divertido Richard Feynman. ¡Mire cómo disfruta explicándolo!