DETERMINACIÓN DE DENSIDADES Y PUNTO DE FUSIÓNCARRO HIDRAHULICO

FISICA MECANICA

Presentado por:CRISTIAN CAMILO GARCIA BARRERO

CARLOS BALLESTEROS CLAVIJO

Presentado a:

UNIVERSIDAD – ECCIFISICA MECANICA

BOGOTÁ D.C – 2015

CONTENIDO

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECIFICOS

CARRO PROPUSLSION CHORRO ANTES –AHORA

ANTECEDENTES PROYECTOS CARROS AGUA ESTUDIANTES

LEYES

MARCO TEÓRICO.

PROPULSIÓN A CHORRO HIDRÁULICA UTILIZACION

PROCEDIMIENTO

POSIBLE FUNCIONAMIENTO DEL CARRO

EVIDENCIAS CARROS PROPULSION

CONCLUSIONES.

OBJETIVO GENERAL

Aplicar los conocimientos de la clase de física mecánica creando un carro hidráulico, donde se muestra la importancia de los temas vistos en clase y una forma se analiza y se aplican los conceptos   materiales reciclados aplicando las teorías propuestas y verificando el correcto proceso para su funcionamiento

OBJETIVOS ESPECIFICOS

crear proceso de la creación de un carro hidráulico, construido a partir de materiales

Identificar cada uno de los tipos de movimientos de la física mecánica, dándole la importancia a cada uno de ellos dentro del desarrollo como parte fundamental de su construcción.

Encontrar una relación de peso y fuerza con el agua para dar estabilidad con el diseño de al carro teniendo en cuenta la precisión que se debe tener con el agua el aire dentro de la botella para dar un movimiento recto

Verificar el buen estado de los instrumentos que se van a utilizar. Comparar los resultados que se dan en el proyecto con los demás Investigar antecedentes y procesos para realizar carros hidráulicos caseros. Investigar conceptos y teorías, leyes de newton, aerodinámica e hidráulica para

ser aplicada. Asegurar el correcto funcionamiento del proyecto

CONSTRUCCION CARRO PROPULSION

CARRO PROPUSLSION CHORRO ANTES –AHORA

PRINCIPIO Whittle, Frank (1907 - 1996), Aviador e inventor británico, fue el creador del motor de propulsión a chorro que lleva su nombre, con el que se realizaron los primeros vuelos en 1941. En el mismo año se trasladó a Estados Unidos para colaborar en el perfeccionamiento de motores del mismo tipo. En

1948, en reconocimiento a sus trabajos, fue ennoblecido por el gobierno y galardonado con una recompensa de 100,000 libras esterlinas.

ACTUALIDAD con la la propulsión a chorro se utiliza en nuestras vidas diarias en una olla de vapor, artículos en aerosol y se han efectuado estudios para eficiente el principio de la propulsión a chorro, logrando cada vez ejercer menores presiones de energía obteniendo mayores reacciones, y a su vez obteniendo como resultado el uso de este principio para la fabricación de motores potentes para la industria espacial, aviación y automotriz también la propulsión es una parte importante no solamente para el lanzamiento de naves espaciales, sino también para la navegación

Desde hace ya varios años se trabaja lo que es el impulso de carros de botella ya que las mismas leyes de propulsión aplican y los investigaciones han arrojado tipo de energía ya que no contamina el medio ambiente. las empresas británicas se unen para sacar al mercado la más avanzada forma de conversión y aprovechamiento de energía para impulsar un auto y hasta para energizar una casa entera .El agua no suena como nada novedoso para generar energía, fue uno de los primeros elementos de que se sirvió el hombre para su desarrollo. Se buscara aprovechar al máximo las elementos utilizados y se revisara las grandes y modernas plantas hidroeléctricas y termoeléctricas

ANTECEDENTES PROYECTOS CARROS AGUA ESTUDIANTES

Para la obtención de los antecedentes del carro propulsión chorro se han revisados trabajos y ensayos ya realizados acerca de los posibles problemas que podamos tener en el proyecto, buscando respuestas se ha consultado y han revisado varios de los cuales se escogieron artículos y proyectos revisando y sacando los principales dificultades y errores para tenerlos en cuenta ya que se busca no realizarlos

Crearon un carro impulsado por chorro realizando el experimento descubriendo que

La propulsión del carro es muy rápida debido presión y carga que se debe realizar de agua la cual debe ser o estar ya medida para conseguir un empuje máximo y coger mas velocidad evitando errores o se valla directamente contra algún objeto puede sufrir daños en su desaceleración por lo que es importante que se cuenten con repuestos

Proyecto de un vehículo impulsado por un fluido acumulado (en este caso agua y aire a presión), fabricado para la competición de "Propulsión a Chorro" de la UPCT 2014

Un problema grande de el proyecto va ser la dirección ya que a mucha presión el carro se les desviaba o salía disparado a los lados ya que no se contara más que con el impulso el cual saldrá con mucha potencia alcanzando una velocidad máxima y desacelerando

Facultad de ingeniería civil 2 semestre curso física 1 Doc: Juan Carlos Lopez Mejía proyecto carro a propulsión a chorro a base de materiales reciclables, experimento de la tercera ley de newton ACCIÓN Y REACCION.

El carro puede experimentar cambios de velocidades y de rumbo es importante que la superficie este perfectas condiciones también su diseño el aire podrá causar cambios de rumbo y choques que influyen en la resistencia, si los carros que viajan a velocidad se despegan del suelo o se desvían de su ruta algunos grados, los vehículos podrían volcarse o dar vueltas incontrolablemente por lo tanto no hay maniobrabilidad en el carro en ningun momento

Este error se vio en la mayoría de proyecto creados por los estudiantes de la universidad ECCI, aplicando la física y la innovación por parte de todos sus estudiante

MARCO TEÓRICO.

Comprender por medio de la experimentación el principio de Pascal, el principio de acción-reacción, el principio de inercia, la tercera ley de Newton, las leyes del movimiento, el tiro parabólico, caída libre y aerodinámica Diseñar y construir un cohete a propulsión a chorro basado en el principio de Pascal, el principio de acción-reacción, el principio de inercia, la tercera ley de Newton, las leyes del movimiento, el tiro parabólico, caída libre y aerodinámica

Describir y documentar las actividades que fueron desarrolladas para la construcción de un cohete a propulsión a chorro. Estableciendo un método deconstrucción lograr que el cohete a propulsión a chorro construido, tenga la precisión y vuele la altura necesaria para ganar la competencia que se realizara en el curso de Física termodinámica.

LEYES

Basados en la mecánica podemos conocer las leyes de newton:

Ley de la inercia o de acción de fuerzas: Un cuerpo permanece en estado de reposo o movimiento uniformemente rectilíneo si no se ve sometido por fuerzas que actúan sobre él modificando su estado

Ley de acción y reacción: A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud y de sentido contrario. En estos tres principios se condensan las leyes dinámicas del cohete. Siendo la tercera ley la que explica el funcionamiento de éstos vehículos

Ley de Fuerza “El cambio de movimiento e proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime”.

Afirmando esto, las leyes de Newton aplicamos la teoría para inventar un carro hidráulico casero, haciendo referencia a la primera y tercera ley de Newton combinándola con la aerodinámica, la cual se denomina como la ciencia que trata las corrientes de viento aplicadas a un cuerpo y que en nuestro caso ayuda en la adherencia para lograr más velocidad y maleabilidad del mismo.

La propulsión es un sistema capaz de imprimir velocidad creciente o aceleración a un cuerpo, mediante un dispositivo que expele materia (denominado motor cohete). El concepto “propulsión” puede ser usado con otras muchas palabras, tales como: chorro de cohete o nave espacial, de esta forma se tiene “propulsión a chorro”, “propulsión de cohetes”, o “propulsión de nave espacial” etc.

A través de la historia el hombre ha inventado por medio de herramientas y a su vez del ambiente en el cual se encuentra, medios para mejorar la calidad de vida y hacer más fácil tareas más complejas a la hora de ser desarrollados.De los primeros indicios mecánicos podríamos hablar de la rueda, esta se vio en mesotamia en 8000 ac., en la combinación del rodillo y el trineo1.”Se tiene constancia de que los primeros hombres utilizaban rodillos bajo objetos de gran peso para poder moverlos más sencillamente. Del mismo modo, también existen evidencias de que antiguamente el hombre situaba patines bajo grandes cargas, dado la facilidad para subir la carga, dando lugar a lo que hoy conocemos como trineo.”

1

Después en 1769 se crea el primer carro hidráulico por el inventor Nicholas Joseph Cugnot 92, este fue diseñado para cargar material de artillería.En 1860 aparece el primer motor a explosión por el inventor belga EtienneLenoir3 «mediante aire dilatado por la combustión de gases inflamados eléctricamente», se considera la primera versión práctica del motor de explosión. El modelo fue perfeccionado en 1863 para ajustarlo al ciclo de cuatro tiempos de Bean de Rochas. El propio inventor construyó un automóvil y un bote impulsados por motores alimentados con gas del alumbrado.

También aparecen proposiciones teóricas basadas en los inventos o herramientas creadas por el hombre, uno de los primeros y más antiguos es Leonardo Davinci quien propuso instalaciones hidráulicas para fluidos de agua en diferentes ciudades.

El principio de la propulsión a chorro se conoce desde hace siglos, aunque su empleo para propulsar vehículos que transportan cargas es relativamente reciente. El primer motor a reacción que se conoce fue un dispositivo experimental de vapor desarrollado alrededor del siglo I dC. por el matemático y científico griego Heron de Alejandría. Conocido como eolípilo, el aparato de Heron no realizaba ningún trabajo práctico, aunque demostraba que un chorro de vapor expulsado hacia atrás impulsa al generador hacia delante. El eolípilo era una cámara esférica a la que se suministraba vapor desde un soporte hueco. El vapor podía escapar por dos tubos curvos situados en lados opuestos de la esfera, y la reacción a la fuerza del vapor expulsado provoca el giro de la esfera.

2

3

PROPULSIÓN A CHORRO HIDRÁULICA UTILIZACION

Los dispositivos de propulsión a chorro no están limitados al uso de gases como fluido; también pueden utilizar líquidos, como el agua. Un ejemplo sencillo de sistema de propulsión a chorro con líquido basado en el principio de reacción es el aspersor de pasto o césped giratorio.Ya en la década de 1920, ingenieros británicos y suecos trataron de desarrollar sistemas de propulsión a chorro para barcos. En estos sistemas se absorbe agua por la proa mediante bombas de alta presión y se expulsa por la popa a través de una o más toberas que producen chorros de agua de alta velocidad. Se necesitan bombas muy eficientes y altas velocidades para que los reactores hidráulicos puedan competir en los barcos con otras formas de propulsión. Aunque la propulsión a chorro hidráulica no ha tenido éxito en los buques grandes, en la actualidad se emplea en algunas lanchas rápidas y embarcaciones de recreo.

PROCEDIMIENTO

El proyecto del carro cohete, consiste en utilizar materiales reciclables que no afecten el peso y la maleabilidad del mismo basado en un sistema que por medio de agua y presión de aire el carrito vuele de tal manera que sobrepase dos rampas de medidas de 45 de ancho*50 de largo *21 de alto; cayendo las cuatro llantas en la segunda rampa.

Materiales

Palos de Balso

Botella 600mlBotellas de agua (combustible)Silicona Liquida

Bomba aireVálvula de Presión

DESARROLLO

Para la construcción del carro utilizaremos una botella de agua de 600ml. En la tapa hacemos un orificio para colocar la válvula de presión se corte el palo de balso en dos bloques iguales formando la base inferior, sujetando la botella con dos abrazaderas en cada lado de esta.

Usamos botella de gaseosa 600ml para que sirva de tanque la cual parte y con ella armaremos la parte mas importante del carro el cual permite que agua con aire provoque gracias a la presión y agua una combustión

Tomamos la válvula y la bomba la cual llenaremos la botella hasta cierto punto y con la presión que se necesite para arrancar, los ejes de las llantas deben rodar y

para la tapa debe abrir el orificio en la misma para ingresar la válvula para introducir aire a la botella. Con el alambre creamos pasadores para estabilizar y centrar las llantas en los tubos de los esteros.

Alrededor de las carretillas de teflón pegamos tiras de fomi para simular regrabado y evitar que están sean lisas.

Finalmente después de armado el carro, iniciamos pruebas con una bomba de aire, llenamos la botella de agua con 600 ml y 40 a 50 libras de presión la cual fue la mejor en este rango de medida la cual dio la posibilidad de saltar por poco la rampa

POSIBLE FUNCIONAMIENTO DEL CARRO

1ª Fase: El llenado de un líquido que propulsará el carro, en nuestro caso, agua utilizando el principio de acción y reacción de la capacidad de la botella, para cantidades mucho la botella despegará con gran parte de agua en su interior y con esta se impulsara y se moverá el llenado es pues, una fase importante, debemos, realizar distintas pruebas hasta determinar la cantidad de agua masa adecuada.

2ª Fase: Se carga, tapa la botella con la tapa que a esta le agregaremos un válvula de se llene la botella de aire .el tapón debe quedar lo más hermético posible, para que en el momento del inflado no pierda agua, además cuanto más apretado este más presión de aire soportará por tanto el impulso inicial y la distancia alcanzada será mayor

3ª Fase: El inflado y arranque después de sellar bien la botella y conectar la goma del inflador colocamos, comenzamos a llenar la botella con ayuda del compresor Al llenar el con aire y comprimirlo se aumenta la presión en su interior, cuando la presión llega a un determinado valor comenzaremos a quitar cuidadosamente la manguera de bomba de aire para que pueda así salir el carro, determinado presión de agua y velocidad constante

4 Fase: arranque y distancia1. El agua sale hacia afuera impulsando el carro, y haciendo que estos salgan despedidos; en el momento en que salen su velocidad es máxima, de unos 20 m/s2. Debido al rozamiento varia la distancia ya que el piso hará que haya mayor o menor fricción y esto determinara también la velocidad , y el alcance máximo. después de esto el carro de pasar por unas ramplas que están a una distancia de 74cms y entre ella tiene un espaciamiento de 25cm, lo cual deberá el carro pasar y caerán la siguiente rampla ,tocándola con las 4 llanta

EVIDENCIAS CARROS PROPULSION

1) las rampas de la competencia las cuales eran 2 una prueba y la otra competencia

2) medición y preparación de los carros propulsión del curso

3) Arranque de los carros por medio de la propulsión prueba

PRUEBA EN GRAFICOS

En el primer lanzamiento se excedió en la cantidad de presión ya que el carro por la presión de aire era bastante y junto con el agua se paso de la rampa

Agua=300ml

Se bajo bastante la presión del agua pero también la cantidad de agua por lo tanto no tuvo suficiente fuerza para pasar la rampa pero su dirección cambio

Tuvo un arranque bueno el cual la presión ha sido la indicada se inclino un poco a la derecha ya que en el anterior se desvió hacia la izquierda paso la rampa pero no toco con las 4 llantas

ANALISIS RESULTADOS

En las pruebas realizadas se pudo evidenciar errores ya que cada lanzamiento es totalmente diferente ya que así se tenga la misma presión hay variables mínimas que pueden cambiar su recorrido y hasta su dirección

La construcción del carro y los variables que sufre en cada lanzamiento se incluyó unas llantas las cuales no frenaran el carro ya que en las primera las carretillas de teflón eran muy lisas, se verifico la cantidad de presión y agua que debe usarse para perfeccionar el lanzamiento y caída del carro

Fue necesario e importante realizar varias pruebas antes de los lanzamientos finales y así se logro una mayor eficacia y perfección al momento de la etapa final del carro siendo la idea que el carro saltara las rampas en un solo intento sin falla alguna.

Agua =250ml

Agua= 300ml

Se debió generar una observación detallada y enfocada en cada lanzamiento en la práctica para que los resultados obtenidos fueran totalmente exactos y claros

CONCLUSIONES.

Se debieron tener claras todas las recomendaciones, pasos, funcionamientos y conocimientos los cuales hubieran evitado errores mínimos los cuales afectaron enormemente los resultados para que de esta manera se realizara una excelente

Fue importante saber que para realización de los diferentes lanzamientos dentro del margen se generan unas condiciones para poder llevar a cabo el lanzamiento ya que es un fallo grande que se detecto en la prueba

A partir del tipo de material con el que se creó facilito el peso para lograr una gran elevación y gran velocidad el cual se ayudo a conocer cuánto aire y agua se debe manejar.

En el momento de las pruebas no se implementó un método científico que nos ayudara a precisar las variables para lograr el salto.

Es correcto usar una bomba con manómetro para tener claro los cálculos para la prueba fue vital ya que nos dio mucha idea como mantener el carro en los lanzamientos estable

Nos damos cuenta del gran error que fue no tener bien seguras las llantas comprobamos que no haya ninguna fuga de aire, el cual asegura que la presión (aire) suministrada no se vaya a salir y se pueda realizar la prueba sin ningún inconveniente.

REFERENCIA.BIBLIOGRAFIA

Recuerdosdepandora.com/inventos/la rueda Ley de pascal/ http://hidrostatica.galeon.com/pascal.htm F:\fisica\Aerodinámica en los automóviles de carrera.htm Doc: Juan Carlos Lopez Mejía función propulsión chorro

a base de materiales reciclables, experimento de la tercera ley de newton acción y reacción.

Gui para principiantes lectura obligada para aquellos que sin conocimientos técnicos desean saber algo sobre el tema.

Proyecto de propulsión el sitio web de la NASA.

Propulsión de cohetes en el sitio web Braeunig. Técnicas para realizar propulsión avance, revista en inglés publicada en el sitio

web Transítate Industrias.

.