EVALUANDO NUESTRO APRENDIZAJE

 

   LA ELECTRÓNICA Y ARDUINO

Para estudiantes del 4to grado de secundaria

El Objetivo es orientar al estudiante en el camino interesante y divertido de la Electrónica automatizada para su aplicación en la vida diaria.

BLOQUE I: CUESTIONARIOS DIARIOS DE SESIÓN (SESIÓN 1 )

CUESTIONARIO N° 01: Introducción y Roles del Equipo (Sesión 1)

Parte A: Gestión del Emprendimiento (Basado en metodologías ágiles)

1. ¿Cuál es el propósito principal de implementar el marco ágil Kanban dentro de los equipos del taller de EPT?

a) Monitorear de forma visual el flujo técnico de las tareas y asegurar que ninguna quede paralizada en proceso.

b) Reemplazar por completo el cuaderno de notas y las fichas de trabajo individuales del estudiante.

c) Determinar qué equipo ha invertido la mayor cantidad de dinero en la compra de componentes mecánicos.

Clave: a. Justificación: Kanban es una herramienta de gestión visual diseñada para optimizar el flujo de trabajo mediante columnas de estado (Por hacer, En proceso, Hecho).

2. Dentro del organigrama de la startup, ¿cuál es la responsabilidad nuclear asignada al Líder de Proyecto?

a) Programar de forma exclusiva todas las líneas de código del microcontrolador.

b) Coordinar las tareas del equipo, asegurar el cumplimiento de hitos y mantener la articulación corporativa.

c) Realizar todos los puntos de soldadura blanda en la placa integrada del chasis.

Clave: b. Justificación: El líder de proyecto ejerce el rol de articulador, organizando el esfuerzo común hacia las metas de la startup.

3. ¿Qué función cumple el Diseñador Técnico de Hardware en la fase inicial del proyecto?

a) Redactar los contratos legales de distribución y las proyecciones de marketing digital.

b) Elaborar los bocetos preliminares y supervisar la simetría geométrica del armazón base del robot.

c) Limpiar las estaciones de trabajo del taller de mecánica al finalizar la sesión sin ayuda de su equipo.

Clave: b. Justificación: El diseñador técnico de hardware se encarga de estructurar el diseño físico, los planos y la geometría del prototipo.

4. ¿Por qué el rol de Especialista en Marketing y Finanzas es crítico desde la primera semana?

a) Porque debe soldar los sensores frontales para evitar cortocircuitos eléctricos dinámicos.

b) Porque estructura la viabilidad presupuestaria inicial, evitando que el equipo gaste más de lo planificado.

c) Porque es el único miembro autorizado para encender los taladros manuales del aula JEC.

Clave: b. Justificación: Este rol controla la salud financiera y la proyección de costos, garantizando la viabilidad del modelo de negocio.

5. ¿Qué representa la columna "In Progress" (En Proceso) en un tablero Kanban de equipo?

a) Tareas que han sido descartadas permanentemente por presentar fallas técnicas de diseño.

b) Acciones operativas que el equipo está ejecutando activamente en ese momento preciso del bloque técnico.

c) Actividades comerciales que se realizarán exclusivamente al inicio del próximo trimestre escolar.

Clave: b. Justificación: Refleja el trabajo en ejecución activa, permitiendo identificar cuellos de botella en tiempo real.

6. Cuando una tarea se traslada a la columna "Done" (Hecho), ¿qué condición obligatoria debe cumplir?

a) Debe estar completamente finalizada y validada bajo los criterios de calidad establecidos por el equipo.

b) Debe haber consumido al menos el 50% del presupuesto total asignado a la startup robótica.

c) Debe haber sido revisada exclusivamente por estudiantes de otras instituciones educativas.

Clave: a. Justificación: La columna de "Hecho" exige el cumplimiento estricto de la definición de terminado o criterios de calidad del entregable.

7. ¿Cómo se define el concepto de "Metas Colectivas" en el marco del trabajo de EPT?

a) Objetivos individuales donde cada alumno busca destacar de forma aislada sin importar el avance grupal.

b) Resultados comunes que requiere el esfuerzo integrado de todos los miembros del equipo para ser alcanzados.

c) Normas disciplinarias impuestas de forma autoritaria por la dirección de la institución educativa.

Clave: b. Justificación: Las metas colectivas consolidan la co-creación y el éxito corporativo sobre los esfuerzos netamente individuales.

8. ¿Cuál es un beneficio directo de la rotación controlada de roles dentro de un equipo emprendedor?

a) Generar confusión en el desarrollo de las habilidades técnicas especializadas de soldadura.

b) Permitir que todos los estudiantes desarrollen competencias transversales de liderazgo, diseño y finanzas.

c) Reducir el tiempo total de duración de las sesiones teóricas dictadas en el aula funcional.

Clave: b. Justificación: La rotación integral promueve la resiliencia y el desarrollo polivalente de habilidades en el estudiante.

9. En la gestión ágil, ¿qué es un "cuello de botella"?

a) Un contenedor físico utilizado en los laboratorios de química para almacenar sustancias líquidas peligrosas.

b) Una acumulación excesiva de tareas en la columna "En Proceso" que ralentiza todo el avance del proyecto.

c) El proceso de pintado y acabado estético exterior que se le aplica al chasis del robot de competencia.

Clave: b. Justificación: Un cuello de botella es una restricción en el flujo de trabajo que detiene o frena la productividad del equipo.

10. ¿Por qué el ordenamiento inicial del espacio de trabajo es considerado un factor clave en la agilidad?

a) Porque evita la pérdida de tiempo buscando herramientas y minimiza los riesgos de accidentes de taller.

b) Porque incrementa de manera automática el precio de venta final de nuestro producto en el mercado.

c) Porque permite que el robot funcione sin necesidad de usar códigos de programación de hardware.

Clave: a. Justificación: La organización espacial (metodología de las 5S) reduce desperdicios de tiempo y resguarda la seguridad industrial.

Parte B: Módulo de Electrónica y Hardware (Conceptos introductorios)

11. ¿Cuál es la función principal de una tarjeta controladora como Arduino en un robot autónomo?

a) Proveer únicamente la fuerza mecánica necesaria para mover las ruedas sobre la pista.

b) Actuar como el "cerebro" del robot, procesando las señales de los sensores para ejecutar órdenes en los motores.

c) Servir como estructura rígida perimetral que absorbe los impactos físicos directos de los rivales.

Clave: b. Justificación: La tarjeta de control ejecuta el algoritmo lógico programado basándose en las señales que captura del entorno.

12. ¿Qué tipo de corriente eléctrica suministran las baterías comunes utilizadas en los proyectos escolares de robótica?

a) Corriente Alterna (CA), debido a que cambia de dirección constantemente en el tiempo.

b) Corriente Continua (CC / DC), porque el flujo de electrones se desplaza en un solo sentido constante.

c) Corriente Estática de Alta Tensión, la cual se acumula exclusivamente en las superficies plásticas.

Clave: b. Justificación: Las baterías y pilas operan bajo el principio de energía química que genera tensión y corriente continua estable.

13. Si un componente electrónico requiere un voltaje fijo de 5V para operar sin quemarse, ¿qué pasaría si lo conectamos directamente a una fuente de 12V?

a) Su rendimiento aumentará un 200% de manera indefinida sin alterar su estructura física interna.

b) Sufrirá un daño irreversible por sobrevoltaje, destruyendo sus microcomponentes de forma inmediata.

c) Entrará en un modo de suspensión automática que reducirá de forma interna el voltaje sobrante a cero.

Clave: b. Justificación: Exceder el límite de tensión de diseño provoca una disipación térmica destructiva en materiales semiconductores.

14. ¿Qué función básica cumple un actuador dentro del diseño de un prototipo robótico de competencia?

a) Medir de forma digital las distancias perimetrales hacia un obstáculo físico determinado.

b) Convertir la energía eléctrica almacenada en energía mecánica o acción física medible (como el giro de un motor).

c) Interrumpir el paso de corriente eléctrica de forma pasiva cuando la temperatura ambiente se eleva.

Clave: b. Justificación: Los actuadores ejecutan las órdenes del microcontrolador traduciéndolas en trabajo físico o movimiento.

15. ¿Por qué es fundamental realizar un inventario de componentes hardware antes de iniciar el ensamblado?

a) Para verificar la disponibilidad completa de las piezas y detectar componentes defectuosos que alteren las mediciones.

b) Para poder vender las piezas sobrantes a los equipos rivales a un precio comercial sumamente elevado.

c) Para cumplir con los requisitos estéticos de presentación visual exigidos por el reglamento institucional.

Clave: a. Justificación: El control de inventario inicial mitiga paradas técnicas imprevistas por falta de suministros compatibles.

CUESTIONARIO N° 02: Presupuesto, Costos y PMV (Sesión 2)

Parte A: Gestión del Emprendimiento (Estructura de Costos del Libro)

1. ¿Qué es el Costo Fijo dentro de la estructura financiera de un proyecto de emprendimiento?

a) Aquel gasto que varía de forma proporcional según el volumen total de unidades producidas por la startup.

b) Aquel gasto que se mantiene constante de forma independiente a la cantidad de productos fabricados en el mes.

c) El monto total de dinero en efectivo que la startup recibe por la venta directa de sus productos en el mercado.

Clave: b. Justificación: Los costos fijos (como alquiler de taller o herramientas) no cambian con los niveles inmediatos de producción.

2. ¿Cuál de los siguientes ejemplos clasifica estrictamente como Costo Variable en la fabricación de robots de competencia?

a) Las licencias anuales de software comercial utilizadas por el equipo en las laptops de la escuela.

b) El pago mensual de alquiler del espacio físico asignado para el laboratorio de computación y robótica.

c) La adquisición de las tarjetas electrónicas y los motorreductores requeridos para cada unidad construida.

Clave: c. Justificación: A mayor número de robots fabricados, mayor será la inversión total en componentes integrados específicos.

3. ¿Cómo se define conceptualmente el Producto Mínimo Viable (PMV) según las metodologías de emprendimiento?

a) La versión definitiva del producto final que cuenta con acabados industriales de lujo y empaques comerciales de alta gama.

b) Una versión inicial simplificada del producto que permite testear las funciones esenciales con clientes reales con el menor esfuerzo.

c) Un plano teórico dibujado en papel que describe detalladamente las funciones sin haber construido ninguna estructura física.

Clave: b. Justificación: El PMV busca validar hipótesis de mercado con usuarios reales minimizando la inversión de recursos iniciales.

4. Al calcular el Punto de Equilibrio, ¿qué información financiera crucial obtiene la startup de robótica?

a) El número mínimo de unidades que debe vender para cubrir la totalidad de sus costos, sin registrar ganancias ni pérdidas.

b) El precio de venta máximo que los consumidores de la localidad de Socabaya están dispuestos a pagar por el robot.

c) El monto exacto de impuestos que la empresa debe declarar de forma obligatoria ante la superintendencia estatal.

Clave: a. Justificación: El punto de equilibrio determina el umbral operativo donde los ingresos totales igualan con precisión a los costos totales.

5. Si los Costos Totales de un lote de 10 robots ascienden a S/. 800, ¿cuál es el Costo Unitario de fabricación?

a) S/. 8000, debido a que se debe multiplicar por el número de integrantes que conforman el equipo de trabajo.

b) S/. 80, obtenido mediante la división matemática del costo total entre la cantidad total de unidades producidas.

c) S/. 8, puesto que representa el valor estimado de los insumos plásticos menores de la estructura perimetral.

Clave: b. Justificación: El costo unitario se calcula dividiendo el costo total acumulado del lote entre el número de unidades producidas.

6. ¿Qué partida contable comprende los insumos menores como estaño, cables de conexión, tornillos y lija de pulido?

a) Gastos Administrativos fijos de alta gerencia comercial.

b) Costos Indirectos de Fabricación (Materiales Fungibles / Insumos).

c) Activos Fijos Depreciables no tangibles de la startup.

Clave: b. Justificación: Los insumos menores que no se miden de forma unitaria exacta por producto se clasifican como costos indirectos.

7. ¿Cuál es el principal peligro financiero de no incluir la mano de obra propia en el cálculo del presupuesto de la startup?

a) Se genera un precio de venta artificialmente bajo que hará inviable y destructivo el negocio al momento de escalar.

b) Se incrementa de forma descontrolada el costo físico de los sensores ópticos importados por el equipo.

c) El tablero Kanban del aula dejará de recibir actualizaciones periódicas por parte de los coordinadores.

Clave: a. Justificación: Omitir el costo del trabajo humano genera una falsa percepción de rentabilidad, provocando pérdidas al contratar terceros.

8. ¿A qué se refiere el término "Margen de Utilidad" en la fijación del precio de venta de un robot de competencia?

a) Al porcentaje de pérdida económica que el equipo acepta asumir voluntariamente durante las primeras fases de la validación.

b) Al beneficio económico que se añade al costo unitario para determinar el precio final de cara al cliente.

c) Al tiempo total medido en minutos que demora un estudiante en soldar los cables del microcontrolador.

Clave: b. Justificación: El margen de utilidad es la ganancia neta planificada por la startup que se suma sobre el costo base de producción.

9. ¿Por qué es fundamental que un PMV sea funcional y no meramente estético en un emprendimiento tecnológico?

a) Porque el cliente necesita comprobar que el robot resuelve su problema real (como detectar obstáculos de forma autónoma).

b) Porque los componentes electrónicos de colores brillantes atraen con mayor fuerza la atención del mercado masivo.

c) Porque la normativa vigente del Ministerio de Educación prohíbe la fabricación de maquetas de cartón simple.

Clave: a. Justificación: Un PMV tecnológico debe demostrar viabilidad funcional técnica para validar de forma certera el valor del diseño.

10. Dentro del flujo de caja básico, ¿cómo se catalogan los aportes económicos iniciales realizados por los socios del equipo?

a) Egresos Operativos Financieros Corrientes.

b) Ingresos por Financiamiento de Capital de Trabajo.

c) Pérdidas preoperativas de depreciación acelerada.

Clave: b. Justificación: Los aportes iniciales constituyen el capital de arranque o ingresos de caja destinados a la compra de activos e insumos.

Parte B: Módulo de Electrónica y Hardware (Fuentes de Energía)

11. Al conectar dos pilas de 1.5V en serie dentro de un portapilas, ¿qué sucede con el voltaje total del sistema?

a) Se mantiene constante en 1.5V, pero se duplica la capacidad total de corriente medida en Amperios-hora.

b) Se suma aritméticamente, entregando un voltaje total de 3.0V a la entrada del circuito electrónico.

c) Se reduce a 0.75V debido a la resistencia óhmica interna que generan las uniones metálicas de los contactos.

Clave: b. Justificación: La conexión en serie de fuentes de tensión suma sus voltajes manteniendo la misma corriente nominal.

12. ¿Qué ventaja técnica ofrecen las baterías recargables de Li-Po (Polímero de Litio) frente a las pilas alcalinas tradicionales?

a) Ofrecen una mayor densidad de energía y alta tasa de descarga, ideales para alimentar motores de alta competencia.

b) Son completamente inmunes a sufrir cortocircuitos eléctricos aun si se unen directamente sus polos positivo y negativo.

c) Operan a temperaturas extremadamente frías bajo cero sin perder su carga residual en ningún momento de la pista.

Clave: a. Justificación: Las celdas de Li-Po proveen corrientes elevadas de forma eficiente, óptimas para picos de carga en robótica móvil.

13. ¿Qué dispositivo de protección eléctrica se debe colocar en la línea positiva de la fuente de energía para prevenir incendios por cortocircuito?

a) Un diodo emisor de luz (LED) de color rojo brillante de alta potencia.

b) Un fusible calibrado adecuado para interrumpir el flujo eléctrico ante un consumo excesivo de corriente.

c) Un potenciómetro rotativo de carbón de precisión de rango kilóhmico.

Clave: b. Justificación: El fusible actúa como un elemento de sacrificio térmico que abre el circuito si la corriente supera los límites seguros.

14. ¿Cuál es el significado técnico de la especificación de "Miliamperios-hora" (mAh) grabada en una batería de litio?

a) Indica la velocidad máxima en metros por segundo que alcanzará el chasis del robot de competencia en línea recta.

b) Expresa la capacidad de almacenamiento de carga eléctrica de la batería y determina la autonomía operativa del robot.

c) Mide el nivel de presión mecánica que soportan las paredes plásticas exteriores del componente antes de romperse.

Clave: b. Justificación: Los mAh miden la cantidad de corriente que una celda puede suministrar continuamente durante una hora de uso.

15. ¿Por qué es peligroso para la integridad física del hardware del robot invertir la polaridad al conectar la fuente de poder?

a) Porque provoca que los motores giren exclusivamente en reversa sin causar daños estructurales en los chips de control.

b) Porque genera un flujo de corriente inversa destructivo que quema de forma instantánea los componentes semiconductores de las tarjetas.

c) Porque reduce la velocidad de procesamiento lógico del procesador a la mitad de su frecuencia nominal de reloj.

Clave: b. Justificación: La electrónica digital de estado sólido carece en su mayoría de tolerancia a inversiones de polaridad sin protección integrada.