Modelo de Proyecto Física i

7/24/2019 Modelo de Proyecto Fsica i

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UNIVERSIDAD ESTATAL PENINSULA DE SANTA ELENA

FACULTAD DE SISTEMA Y TELECOMUNICACIONES

ESCUELA DE ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

PROYECTO SEMESTRAL:

PUENTE HIDRULICO

MATERIA:

FISICA

AUTORES:

VALERIA RICARDO

ZULLY TUMBACO

CHRISTIAN ALCIVAR

KATHERINE TOMALA

PROFESOR:

ING. ISAAC ZAMBRANO

CURSO:

1/1 ELECTRONICA

FECHA DE ENTREGA:

2015-08-03


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INTRODUCCIN

Este proyecto consiste en disear y construir un puente hidrulico, en el

que se emplearan jeringuillas para controlar el movimiento de subida y

bajada del puente. La interrogante que motiva el siguiente trabajo es: Qu

aplicacin tiene el principio de Pascal en los puentes?, y ms

especficamente, cmo construir un puente que se levante sin tener que

recurrir a la mecnica? Como hiptesis se afirm que la manera de

construirlo sera a travs de la hidrulica, ya que ocupando primero una

pequea superficie y luego una mayor, la fuerza se amplificara, de manera

que sera factible utilizarlo, y que fcilmente podra levantar el puente y

hacerlo retornar a su posicin original.

El puente hidrulico apareci basndose en el descubrimiento de la prensa

Hidrulica de Pascal, la cual permite levantar grandes masas con pequeas

fuerzas que se aplica en este artefacto. La Hidrulica, es la aplicacin de la

mecnica de fluidos en ingeniera, para construir dispositivos quefuncionan con lquidos, por lo general agua o aceite. Esta resuelve

problemas como el flujo de lquidos por conductos o canales abiertos y el

diseo de presas de embalse, bombas y turbinas. Su fundamento es el

principio de Pascal, que establece que la presin aplicada en un punto de un

fluido se transmite con la misma intensidad a cada punto del mismo.

Principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el fsico ymatemtico francs Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la

presin ejercida en cualquier parte de un fluido incompresible y en

equilibrio dentro en un recipiente de paredes indeformables, se transmite

con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del

fluido.


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MARCO TEORICO

Como su nombre lo dice el puente hidrulico utiliza la presin de un fluido,

generalmente agua para levantar cargas. Para entender su funcionamiento

se deben revisar diferentes conceptos de Fsica de Fluidos, as que se

resumen a continuacin.

La hidrosttica es la rama de la mecnica de fluidos o de la hidrulica, que

estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir, sin que existan fuerzas

que alteren su movimiento o posicin. El principal teorema que respalda el

estudio de la hidrosttica es el principio de Pascal. En el Principio de

Pascal se dice que la presin aplicada a un punto de un fluido esttico e

incomprensible encerrado en un recipiente, se transmite ntegramente a

todos los puntos del fluido. As tenemos que la presin es igual a la fuerza

sobre el rea (P= F/A) y que se unidades son los pascales (N/m2= Pa).

Por otro lado, el Principio de Arqumedes implica que el fluido donde se

encuentra sumergido un objeto ejerce una fuerza de empuje que actasoportando y levantando a dicho objeto. En el caso del puente hidrulico,

se pueden levantar objetos gracias a una serie de pistones. Se denomina

pistn a un mbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro

mediante aros flexibles llamados segmentos. El pistn efecta un

movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a

modificar su presin y volumen o transformando en movimiento el cambiode presin y volumen del fluido. En todas las aplicaciones en que se

emplea, el pistn recibe o transmite fuerzas en forma de presin de a un

lquido o de a un gas. Cuando una fuerza mecnica, trabajo o potencia es

aplicada a un pistn A, la presin interna desarrollada en el fluido por su la

densidad ejerciendo una fuerza de empuje a un pistn B. Segn la ley de

Pascal la presin desarrollada en el fluido es igual en todos los puntos por

la que la fuerza desarrollada en el pistn B es igual a la fuerza ejercida en


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el fluido por el pistn A, asumiendo que los dimetros de A y B son iguales

y sin importar el ancho o largo de la distancia entre los pistones, es decir

por donde transitar el fluido desde el pistn A hasta llegar al pistn B. En

nuestro modelo, los pistones utilizados son jeringas interconectadas yllenas de fluidos. De esta manera, cuando uno ejerce presin sobre una

jeringa, sta se refleja hacia las dems permitiendo el movimiento de las

diferentes partes del puente hidrulico, debido a que actan como palancas.

La palanca es una mquina simple que se emplea en una gran variedad de

aplicaciones. Probablemente, incluso, las palancas sean uno de los primeros

mecanismos ingeniados para multiplicar fuerzas. En el modelo a realizar,las palancas sern de tercer tipo o de tercer grado ya que en este tipo de

palancas la fuerza aplicada debe ser mayor a la fuerza a levantar y en

nuestro trabajo es de vital importancia poder levantar objetos. Adems se

utilizarn palancas mltiples ya que el puente que construiremos constar

de dos hasta cuatro palancas para poder lograr el cometido.

MARCO METODOLGICO

Objetivo general:

Disear construir y evidenciar prototipos de artefactos y procesos como

respuesta a una necesidad o problema teniendo en cuenta las restricciones y

especificaciones planteadas.

Objetivos especficos:

1. Plantear un prototipo de puente hidrulico con el fin de adquirir

conocimientos previos del tema a desarrollar.

2. Incorporar el concepto de hidrulica (principio de pascal), donde

hacemos funcionar un mecanismo (puente elevadizo) por medio del

aumento de presin de fluidos.


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3. Demostrar la aplicacin de fuerzas mediante fluidos, y el sistema que

posee presin hidrosttica, energa cintica, trabajo, potencia y

energa.

METODOLOGA APLICADA AL PROYECTO

Mtodos aplicados

Mtodo hidrulico:

La hidrulica es la parte de la fsica que estudia la mecnica de los fluidos;

su estudio es importante ya que nos posibilita analizar las leyes que rigen el

movimiento de los lquidos y las tcnicas para el mejor aprovechamiento de

las aguas. Se divide en dos partes, como ya sealamos, la Hidrosttica tiene

por objetivo estudiar los lquidos en reposo, se fundamenta en leyes y

principios como el de Arqumedes, Pascal y la paradoja hidrosttica de

Steven, mismos que contribuyen a cuantificar las presiones ejercidas por

los fluidos y al estudio de sus caractersticas generales. La Hidrodinmicaestudia el comportamiento de los lquidos en movimiento. Para ello

considera, entre otras cosas: la velocidad, la presin, el flujo y el gasto

lquido. La energa hidrulica o hdrica es aquella que se obtiene del

aprovechamiento de la energa cintica y potencial de la corriente del agua.

Se la considera tambin como una forma de energa renovable.


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Mtodo de Mecnica de fluidos:

La mecnica de fluidos es la rama de la mecnica de medios continuos,

rama de la fsica a su vez, que estudia el movimiento de los fluidos (gases y

lquidos) as como las fuerzas que lo provocan. La caracterstica

fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir

esfuerzos cortantes (lo que provoca que carezcan de forma definida).

Tambin estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo

limita.Como en todas las ramas de la ciencia, en la mecnica de fluidos se

parte de la hiptesis en funcin de las cuales se desarrollan todos los

conceptos. En particular, en la mecnica de fluidos se asume que los

fluidos verifican las siguientes leyes: conservacin de la masa y de la

cantidad de movimiento. Primera y segunda ley de la termodinmica.

Tcnicas utilizadas

tiles de dibujo (lpiz, goma, escuadra, cartabn, regla).

Pleibo:la madera se caracteriza por la diversa elasticidad que dispone, la

cual estar en estrecha relacin a la direccin de deformacin que presente,


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y asimismo sus condiciones variarn en funcin del tipo de rbol que

proviene y las caractersticas climticas del lugar en el cual el rbol del que

se extraer crece.

Jeringuillas: consiste en un mbolo insertado en un tubo que tiene una

pequea apertura en uno de sus extremos por donde se expulsa el contenido

de dicho tubo. Las jeringas son utilizadas para introducir pequeas

cantidades de gases o lquidos.

Dos bisagras: es un herraje articulado que posibilita el giro de puertas,

ventanas o paneles de muebles. Cuenta con dos piezas, una de las cuales vaunida a la hoja y gira sobre un eje permitiendo su movimiento circular.

Tornillos y tuercas: Se utilizan para unir de forma no permanente los

elementos de mquinas. Son componentes de gran utilidad, insustituibles

en diversas ocasiones y con caractersticas de diseo y construccin que les

permiten una perfecta adaptacin a muy variadas condiciones y

circunstancias de trabajo.

Termofusible: es un tipo de adhesivo termoplstico que normalmente se

suple con barras slidas y cilndricas de dimetros diversos, diseados para

derretirse en la pistola caliente.

Manguera: Una manguera es un tubo hueco flexible diseado para

transportar fluidos de un lugar a otro.

Agua: es una sustancia cuyas molculas estn compuestas por un tomo de

oxgeno y dos tomos de hidrgeno. Se trata de un lquido inodoro (sin

olor), inspido (sin sabor) e incoloro (sin color), aunque tambin puede

hallarse en estado slido (cuando se conoce como hielo) o en estado

gaseoso (vapor).

Sierra de arco, sierra, lija, tijeras. Pinturas y decoraciones


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DESARROLLO DEL PROYECTO

Procedimiento:

1.

Cortar los dos palos de balso a la mitad para q sean las columnas denuestro puente.

2. Luego de tener los dos palos cortados en 4 tomamos las tablas y

unimos cada una de ellas con dos de los cuatros palos de balso.

3. Ya teniendo las dos estructuras del puente unidas las tomamos y con

silicona las pegamos a la tabla la cual ser nuestra base del puente.

4. tomamos la manguera de y la cortamos en secciones esta manguera

ser por donde el agua q hace levantar la jeringa se trasporte.

5. teniendo ya cortada la manguera tomamos una jeringa y la unimos

con la manguera (se hace con cada parte de manguera)

6. Introducimos la manguera que est conectada con una jeringa en un

balde lleno con agua en el cual empezamos a succionar por medio de la

jeringa hasta que toda la manguera y jeringa quede llena (esto se hace

con cada una de la jeringa que est conectada con la manguera)

7. Luego de tener cada manguera llenamos con agua tomamos la otra

jeringa y tambin la unimos para as formar nuestro sistema el cual har

que levante nuestro puente (esto se hace con cada jeringa).

8. Al hacer esto nos quedan 4 mangueras conectadas cada una con dos

jeringas a lado y lado, el paso a seguir es pegar cada sistema en una

esquina del puente hidrulico haciendo que la base de la jeringa quede

sobre la superficie del puente y la otra en la tabla.

9. Al haber pegado los 4 sistemas de jeringa a cada costado del puente

pegaremos su extremo en la tabla.


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10. Lo ltimo que nos queda es probar que al presionar las jeringas se

levante el puente y al succionar el puente baje y no hay nada ms que

hacer el puente queda listo.

CONCLUSIONES

Como conclusin del trabajo se puede rescatar que el principio de Pascal es

una alternativa muy viable para una gran cantidad de actividades, ya que es

un sistema que permite regular fuerza y obtener de pequeas fuerzas

iniciales un rendimiento mucho mayor. Es una alternativa muy ocupada

hoy en da, ya que incluso se integra en la construccin de autos, en gras yotras cosas. La interrogante que fue plantea da al principio del proyecto fue

contestada y avalada por los puntos anteriormente descritos, ya que la

hidrulica si tiene una aplicacin en la construccin de puentes, aplicando

pequeas fuerzas que luego son amplificadas. El objetivo del proyecto fue

cumplido, ya que le encontramos una aplicacin y la llevamos a cabo a

travs de la construccin de un puente que se divide en dos para abrir paso

a un barco. En el principio de Pascal, la presin se mantiene constante, pero

lo que cambia es la fuerza, ya que puede ser amplificada o disminuida

segn la superficie sobre la cual se aplique esta. Y como en todo el aparato

hay una misma presin, entonces si aplicamos esta presin en superficies

reducidas, luego la fuerza se hace mayor en superficies ms grandes. Los

parmetros hidrulicos ms importantes que influyen en la sobreelevacin

son la velocidad del fluido y el grado de obstruccin del puente (m). A

mayor grado de obstruccin y a mayores velocidades tendremos mayores

sobreelevaciones. Cuando el aumento del grado de obstruccin llega al

punto en que se establece el flujo a presin estas sobreelevaciones

aumentan de manera mucho ms rpida.


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RECOMENDACIONES

a) Con base a los resultados, el diseo del puente debe considerar el

resguardo respectivo para las estructuras del puente, as como la

posibilidad de alejar los aproches hacia ambas mrgenes de tal

manera de dejar ms luz entre los mismos.

b) Es necesario tambin que las especificaciones tcnicas sean siempre

bien aplicadas en este tipo de trabajos, con el objeto de mejorar la

calidad de la obra ejecutada.

WEB GRAFIA

a.

https://prezi.com/cse1qcogv_bt/puente-hidraulico/b.

http://es.calameo.com/read/000973473f110accfaef1c.

https://www.clubensayos.com/Ciencia/Puente-Hidraulico/700346.html

d. http://portillobonilla.blogspot.com/2011/02/principio-de-pascal.html

e.

https://es.wikipedia.org/wiki/Mangueraf. http://www.definicionabc.com/general/madera.phpg. https://es.wikipedia.org/wiki/Jeringah. http://dal-lpz.blogspot.com/2011/02/principio-de-daniel-

bernoulli_03.html

ANEXOS
https://prezi.com/cse1qcogv_bt/puente-hidraulico/http://es.calameo.com/read/000973473f110accfaef1https://www.clubensayos.com/Ciencia/Puente-Hidraulico/700346.htmlhttps://www.clubensayos.com/Ciencia/Puente-Hidraulico/700346.htmlhttps://www.clubensayos.com/Ciencia/Puente-Hidraulico/700346.htmlhttps://www.clubensayos.com/Ciencia/Puente-Hidraulico/700346.htmlhttp://portillobonilla.blogspot.com/2011/02/principio-de-pascal.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Manguerahttp://www.definicionabc.com/general/madera.phphttps://es.wikipedia.org/wiki/Jeringahttp://dal-lpz.blogspot.com/2011/02/principio-de-daniel-bernoulli_03.htmlhttp://dal-lpz.blogspot.com/2011/02/principio-de-daniel-bernoulli_03.htmlhttp://dal-lpz.blogspot.com/2011/02/principio-de-daniel-bernoulli_03.htmlhttp://dal-lpz.blogspot.com/2011/02/principio-de-daniel-bernoulli_03.htmlhttp://dal-lpz.blogspot.com/2011/02/principio-de-daniel-bernoulli_03.htmlhttp://dal-lpz.blogspot.com/2011/02/principio-de-daniel-bernoulli_03.htmlhttps://es.wikipedia.org/wiki/Jeringahttp://www.definicionabc.com/general/madera.phphttps://es.wikipedia.org/wiki/Manguerahttp://portillobonilla.blogspot.com/2011/02/principio-de-pascal.htmlhttps://www.clubensayos.com/Ciencia/Puente-Hidraulico/700346.htmlhttps://www.clubensayos.com/Ciencia/Puente-Hidraulico/700346.htmlhttp://es.calameo.com/read/000973473f110accfaef1https://prezi.com/cse1qcogv_bt/puente-hidraulico/


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