A 27 de Febrero del 2014

LABORATORIO DE DINAMICA

INDICE

OBJETIVO………………………………………………………………………………………………3

JUSTIFICACION………………………………………………………………………………………..3

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………………………………………..3

HIPOTESIS………………………………………………………………………………………………4

MARCO TEORICO……………………………………………………………………………………4,5

DESARROLLO DEL PROYECTO…………………………………………………………………..5,6

RESULTADOS…………………………………………………………………………………………..7

CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………….7

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I. OBJETIVO

Comprobar a través del estudio del movimiento parabólico el alcance máximo horizontal. Y dar a conocer una aplicación en la vida real de este movimiento.

II. JUSTIFICACIÓN

Es relevante la elaboración de este trabajo, porque permite estudiar a fondo el movimiento de un cuerpo donde se halla una trayectoria curva situada en un solo plano.

Estos problemas se ven diariamente en la vida real de un ingeniero, este movimiento está ligado con muchas cosas desde servirte leche en un vaso hasta en la construcción o en la vía aérea.

III. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Son muchas las empresas en las que se utilizan maquinas encargadas de transportar determinado material o producto a otro pasó del proceso, por lo tanto se decidió recrear a escala del movimiento de estas máquinas y resolver el siguiente cuestionamiento:

“En determinada empresa se utiliza una maquina hidráulica para el transporte de su producto; realice las pruebas y los cálculos necesarios para determinar su Vf y se posición final en x”.

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X

y

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IV. HIPOTESIS

Se desea que coincida la distancia calculada en x con la real, mediante la utilización del teorema de tiro parabólico.

V. MARCO TEORICO

1. TIRO PARABOLICO

Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola. Se corresponde con la trayectoria ideal de un proyectil que se mueve en un medio que no ofrece resistencia al avance y que está sujeto a un campo gravitatorio uniforme.

Puede ser analizado como la composición de dos movimientos rectilíneos: un movimiento rectilíneo uniforme horizontal y un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado vertical.

Tipos de movimiento parabólico

Movimiento de media parábola

El movimiento de media parábola o semiparabólico (lanzamiento horizontal) se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y la caída libre

Movimiento parabólico completo

Se puede considerar como la composición de un avance horizontal rectilíneo uniforme y un lanzamiento vertical hacia arriba, que es un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado hacia abajo (MRUA) por la acción de la gravedad.

En condiciones ideales de resistencia al avance nulo y campo gravitatorio uniforme, lo anterior implica que:

1. Un cuerpo que se deja caer libremente y otro que es lanzado horizontalmente desde la misma altura tardan lo mismo en llegar al suelo.

2. La independencia de la masa en la caída libre y el lanzamiento vertical es igual de válida en los movimientos parabólicos.

3. Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba y otro parabólicamente completo que alcance la misma altura tarda lo mismo en caer.

Ecuaciones del movimiento parabólico

Hay dos ecuaciones que rigen el movimiento parabólico:

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Dónde:

Vo es el módulo de la velocidad inicial.

g es la aceleración de la gravedad.

La velocidad inicial se compone de dos partes: cos (horizontal) y sen (vertical).

2. APLICACIONES

La maquinaria pesada tiene una gran influencia y uso en el área industrial.

La industria pesada o industria básica está dedicada a la extracción y transformación de las materias primas, tales como las minas en que se extraen los minerales usados en la siderurgia, el petróleo y la fabricación de la maquinaria necesaria para tales fines, entre otras.El uso de la maquinaria facilita las tareas que se deben de realizar en los sectores anteriormente mencionados.Toda máquina es una combinación de mecanismos; y un mecanismo es una combinación de operadores cuya función es producir, transformar o controlar un movimiento.Los mecanismos se construyen encadenando varios operadores mecánicos entre sí, de tal forma que la salida de uno se convierte en la entrada del siguiente.

Para diseñar mecanismos necesitamos conocer el movimiento que tenemos (movimiento de entrada) y el que queremos (movimiento de salida) para después elegir la combinación de operadores (mecanismo) más adecuada.

VI. DESARROLLO DEL PROYECTO

1. Definir el problema, y armar la maqueta.

2. Medir todos los datos iniciales.

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En este caso tenemos.

Yo=0.175m

Xo=0.04m

Β=5°

3. Tomar el tiempo que tarda el material en recorrer la caja antes de empezar a caer y medir la longitud de la caja para obtener la Vo.

t(7)

0.587s

t(8) 0.301st(9) 0.412st(10) 0.393sProm=0.4808s

El movimiento del material antes de empezar su caída, es movimiento lineal, por lo tanto una vez contando con el promedio del tiempo y habiendo medido previamente la longitud, es posible encontrar la velocidad del material al empezar su caída.

D=0.092m

V0=¿ D

t= 0.092m0.4808 s

=0.1913ms¿

4. Aún falta el tiempo de caída, de igual manera de crea el promedio del mismo.

t(7)

0.381s

t(8) 0.275st(9) 0.275s

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Se decidió crear un promedio, porque al accionar el sistema hidráulico manualmente, el humano es un factor de cambio en el movimiento

t(1) 0.781st(2) 0.531st(3) 0.301st(4) 0.514st(5) 0.367st(6) 0.621s

t(1) 0.439st(2) 0.299st(3) 0.347st(4) 0.310st(5) 0.332st(6) 0.392s

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t(10) 0.349sProm=0.3692s

5. Con la ayuda de las formulas

v fx=¿ v0x ¿

x=x0+v ox tv fy=¿ v0 y+ay¿

v fy2=v0 y

2+2gh

y= y0+v0 y t+at2

2

Encontramos que:

x f=0.04+0.1913(cos5°)(0.3692)=¿0.1103m

v fy=0.1913 sen5+(9.81 ) (0.175 )=1.7334 ms

v=√1.73342+0.1913cos52=¿1.7438 ms

VII. RESULTADOS

Después de realizar varios tiros de prueba:

Tiro 1 Cayo dentroTiro 2 No cayo dentro Tiro 2 Cayo dentroTiro 3 Cayo dentroTiro 4 Cayo dentroTiro 5 No cayoTiro 6 Cayo dentroTiro 7 Cayo dentroTiro 8 No cayo dentro

Por lo tanto el porcentaje de efectividad de nuestros cálculos es: 75%

VIII. CONCLUSIONES

Con el desarrollo de este proyecto el equipo se dio a la tarea de investigar cómo se podrían aplicar, los conocimientos adquiridos acerca del movimiento en la vida laboral, se descubrió que

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está ampliamente ligado con nuestro campo de trabajo que es la industria, puesto que son múltiples las empresas que cuentan con maquinaria que hace estos recorridos, además pusimos en práctica las formulas y procedimientos vistos teóricamente.

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