1.
“Año
de la diversificación productiva y del fortalecimiento de la educación”
INSTITUTO
EDUCATIVO SUPERIOR TECNOLÓgICO PRIVADO “TALLAN”
Nombre del proyecto:
Puente
hidráulico
Especialidad:
Mecánica
Automotriz
Ciclo:
II
Sección:
B
Director:
Luis Miguel Saldaña
Chavez
Jefa de unidad
Académica:
Profesora Alicia
Mendosa de Saldaña
Profesora:
DRA.
Irene Vásquez Ramírez
Integrantes:
Chávez
Chunga William
Inga
Zullón Carlos
Sernaque
Duran Elvis
Chambillo
Patiño Franfkling
PIURA
– PERU
2015
1.ÍNDICE
Hoja de respeto:
Carátula:
Dedicatoria:
Agradecimiento
INTRODUCCIÓN
Objetivos generales
específicos:
1.
Marco
teórico:
1.1Principio
de Pascal
1.2 Energía Hidráulica
1.3 La Hidráulica
1.4Criterios
hidráulicos para diseño de puentes
4.1
Aspectos generales
4.2
Problemas de diseño
1.5
2.
Antecedentes:
3.
Denominación
del proyecto:
4.
Descripción:
5.
Construcción
del proyecto:
6.
Investigación
y presentación:
7.
Funcionamiento del proyecto:
8.
Demostración
del proyecto con el método científico:
9.
Conclusiones:
10.
Bibliografía:
11.
Anexos:
DEDICATORIA
Este gran trabajo se lo dedicamos a nuestros
compañeros de estudio y profesor ye que nos ha permitido hacer este proyecto dándonos
toda su confianza a nuestra persona
esperando tener un gran éxito.
AGRADECIMIENTO
Quiero en primer lugar agradecer a Dios por haberme guiado por el
camino del bien, dándome sabiduría e inteligencia para terminar con este proyecto y poder seguir a lasociedad con mis
conocimientos para el progreso del
país, de mifamilia el mío en particular.
OBJETIVOS
GENERALES ESPECÍFICO
-Plantear un
prototipo de puente hidráulico con el fin de adquirir conocimientos previos del
tema a desarrollar.
-Incorporar el
concepto de hidráulica (principio de pascal), donde hacemos funcionar un
mecanismo (puente elevadizo) por medio del aumento de presión de fluidos.
OBJETIVOS
GENERALES
Diseñar
construir y evidenciar prototipos de artefactos y procesos como respuesta a una
necesidad o problema teniendo en cuenta las restricciones y especificaciones
planteadas.
MARCO TEORICO
1.
Principio de Pascal: Puente
Hidráulico
Principio de Pascal o
ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise
Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: la presión 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.
2.
ENERGÍA HIDRÁULICA
Se denomina energía
hidráulica o energía hídrica a aquella que se obtiene
del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de
la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es un tipo de energía
verde cuando su impacto ambiental es mínimo y usa la fuerza hídrica sin
represarla, en caso contrario es considerada sólo una forma de energía
renovable.
Se puede transformar a muy
diferentes escalas, existen desde hace siglos pequeñas explotaciones en las que
la corriente de un río mueve un rotor de palas y genera un movimiento aplicado,
por ejemplo, en molinos rurales. Sin embargo, la utilización más significativa
la constituyen las centrales hidroeléctrica de represas, aunque estas
últimas no son consideradas formas de energía verde por el alto impacto
ambiental que producen.
Cuando el Sol calienta la
Tierra, además de generar corrientes de aire, hace que el agua del mar,
principalmente, se evapore y ascienda por el aire y se mueva hacia las regiones
montañosas, para luego caer en forma de lluvia. Esta agua se puede colectar y
retener mediante presas. Parte del agua almacenada se deja salir para que se
mueva los álabes de una turbina engranada con un generador de energía
eléctrica.
3.
La hidráulica :
Hidráulica,
aplicación de la mecánica de fluidos en ingeniería, para construir dispositivos
que funcionan con líquidos, por lo general agua o aceite. La hidráulica
resuelve problemas como el flujo de fluidos por conductos o canales abiertos y
el diseño de presas de embalse, bombas y turbinas. Su fundamento es el
principio de Pascal, que establece que la presión aplicada en un punto de un
fluido se transmite con la misma intensidad a cada punto del mismo.
4.
Criterios hidráulicos para
diseño de puentes.
4.1 Aspectos generales
Las obras que cruzan un río pueden diferenciarse en dos aspectos; aquellos que cruzan modificando el estado deescurrimiento natural del río, como ser los puentes y aquellos que cruzan por debajo del lecho del río.
En el diseño de un puente es importante el caudal de diseño a través del cual se determina directamentelos niveles de socavación en la estructura.
El aspecto mas importante en el diseño de puentes es el de determinar el desarrollo posible de la configuración del río, de modo que se puedan reducir losproblemas futuros relacionados con la erosión y movimiento del río. Es difícil resolver dichos problemas con medidas solamente analíticas, requieren de una observación detallado a partir defotografías aéreas e imágenes satelitales, así como un exhaustivo trabajo de campo. Lo que ha ocurrido en el desarrollo pasado del río puede ser un elemento importante en la evolución futura del río.Lastimosamente cuando se define la posición de la vía esta no responde a criterios hidráulicos sino a otras consideraciones previamente definidas.
4.2 Problemas de diseño
Para el diseño de puentes sedeben considerar los siguientes elementos:
Elección de la ubicación tomando en cuenta la longitud más económica y minimizando los problemas de divagamiento.
Determinación del caudal de crecida,usualmente determinado en términos de frecuencia de ocurrencia
Determinación del nivel de agua máxima extraordinaria (NAME) considerando los materiales transportados.
Determinación de la aberturarequerida para el flujo, considerando la factibilidad de la estructura, erosión admisible y consideraciones ambientales.
Estimación de los niveles de erosión en el lecho del río para el caudal máximo y bajoconsideraciones extremas posibles.
Diseño de las obras de protección en pilas, estribos y en los márgenes.
ANTECEDENTES
4.1 Aspectos generales
Las obras que cruzan un río pueden diferenciarse en dos aspectos; aquellos que cruzan modificando el estado deescurrimiento natural del río, como ser los puentes y aquellos que cruzan por debajo del lecho del río.
En el diseño de un puente es importante el caudal de diseño a través del cual se determina directamentelos niveles de socavación en la estructura.
El aspecto mas importante en el diseño de puentes es el de determinar el desarrollo posible de la configuración del río, de modo que se puedan reducir losproblemas futuros relacionados con la erosión y movimiento del río. Es difícil resolver dichos problemas con medidas solamente analíticas, requieren de una observación detallado a partir defotografías aéreas e imágenes satelitales, así como un exhaustivo trabajo de campo. Lo que ha ocurrido en el desarrollo pasado del río puede ser un elemento importante en la evolución futura del río.Lastimosamente cuando se define la posición de la vía esta no responde a criterios hidráulicos sino a otras consideraciones previamente definidas.
4.2 Problemas de diseño
Para el diseño de puentes sedeben considerar los siguientes elementos:
Elección de la ubicación tomando en cuenta la longitud más económica y minimizando los problemas de divagamiento.
Determinación del caudal de crecida,usualmente determinado en términos de frecuencia de ocurrencia
Determinación del nivel de agua máxima extraordinaria (NAME) considerando los materiales transportados.
Determinación de la aberturarequerida para el flujo, considerando la factibilidad de la estructura, erosión admisible y consideraciones ambientales.
Estimación de los niveles de erosión en el lecho del río para el caudal máximo y bajoconsideraciones extremas posibles.
Diseño de las obras de protección en pilas, estribos y en los márgenes.
ANTECEDENTES
DENOMINACION
DEL PROYECTO
Descripción de la innovación
Este proyecto
consiste en la presión q se le ejerce a un liquido con el objetivo de todos conozcan la ley de pascal(el principio
de la hidráulica).
Sin ayuda de
profesionales hemos logrado su construcción
y un gran desenvolvimiento cada uno
en el proyecto y su construcción.
El proyecto está financiado por los alumnos de
Mecánica Automotriz IIB lo cual cada responsable del grupo ha aportado su material correspondiente y para los gastos
económicos necesarios para comprar materiales, logrando habilidad y destreza en
la innovación de este proyecto científico.
Lo
denominamos científico e innovador al
proyecto porque esta relacionado con la ciencia y el método científico
CONSTRUCCIÓN DEL
PROYECTO
Este proyecto
científico consiste en desarrollar con los alumnos de Mecánica Automotriz II B
una maqueta de un puente hidráulico en
el cual conoceremos más acerca de los principios d la hidráulica y sus
beneficios en el campo de la industria mecánica, para ello utilizamos los siguientes materiales:
Materiales:
1.
Jeringas de 10 cm
2.
Guías
para suero
3.
Tabla
de madera de 50x50cm
4.
4
Bisagras
5.
Silicona
6.
Paletas
de madera
Procedimiento:
1.
Iniciamos
pegando las paletas para armar la bolsa
del puente, 7 paletas para cada bolsa
2.
Ya
teniendo las bases les colocamos 2 bisagras a dos de las base y sobre estas
colocamos las otras 2
3.
Teniendo
listas las bases, iniciamos con las jeringas, tomamos 2 y una de 10cm y otra de 50 cm y les colocamos las vías con
líquido, pegando una jeringa en la parte q se va a elevar la otra en el otro
lado
INVESTIGACIÓN Y PRESENTACIÓN
FUNCIONAMIENTO DEL PROYECTO Y
DESMOSTRACIÓN DEL PROYECTO
COM EL MÉTODO CIENTÍFICO
Como se dijo
anteriormente, el proyecto está basado en lo que constituye el Principio de
Pascal, el cual enuncia lo siguiente:
“ los líquidos
transmiten en todas las direcciones y con la misma intensidad las presiones que
se ejercen en una determinada zona de ellos”.
Ocupando este afirmación como base se le encontró
una aplicación en lo que conocemos como la prensa
hidráulica.
Esta consiste en dos émbolos de
distinto tamaño que están en contacto con un líquido cualquiera, y están unidos
por una manguera u otra estructura. Al
hacer fuerza contra el émbolo uno la presión que se crea se transmite a través
del líquido, haciendo que el émbolo grande ascienda.
Las presiones en cada uno de los
émbolos serán de:
P1 = F1 P2 = F2
S1 S2
Donde:
§ P es la presión ejercida por la
fuerza, expresada en pascales (Pa)
§ F es la fuerza ejercida , expresada en
Newton (N)
§ S es la superficie sobre la que se
ejerce la fuerza, expresada en metros cuadrados (m2)
En un principio esto no puede parecer
tan útil, pero si sabemos que la presión es igual en la transmisión del
líquido, entonces si en el émbolo 2 la superficie aumenta la FUERZA se
amplifica para poder mantener la presión, obteniendo asífuerzasmucho mayores
a las que fueron aplicadas inicialmente.
FUERZA: se define por fuerza todo aquello que
cambia el estado de movimiento reposo en un cuerpo.
PRESION: la magnitud presión se define como el
cuociente entre la fuerza ejercida y la superficie sobre la cual la fuerza fue
ejercida. No es el mismo efecto cuando apretamos un pedazo de plasticina con la
palma de la mano que cuando lo apretamos con un solo dedo, mientras mas superficie la presión es mayor.
En nuestro caso, los elementos de la
ecuación serían los siguientes:
1
Newton x Newton
= Presión constante=127,38 pascales.
0,00785 m2 0,0314 m2
Por lo cual la fuerza resultante sería de 4 Newton, viéndose así un aumento de la
fuerza inicial. La presión, que en ambos casos es igual, es de127,38 pascales,
aprox.
Se ha puesto como fuerza inicial 1 Newton,
ya que no se contaba con los implementos para medir la fuerza, pero las cifras
son para demostrar el aumento en la fuerza que hace que se puedan levantar las
partes del puente. Las cifras nos indica que fuerza a aumentado 4 veces §
Conclusiones
Ø
Las
conclusiones que arriba el grupo son los
siguientes.
Que gracias a este
proyecto hemos logrado aprender muchas cosas
q antes desconocíamos. Como el principio de pascal, por el cual funciona
la hidráulica.
Ø
Nos
ha ayudado a descubrir algunas
habilidades y talentos que no lo aviamos descubierto aun.
Ø Como conclusión 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 pequeñas fuerzas iniciales un rendimiento mucho
mayor. Es una alternativa muy ocupada hoy en día, ya que incluso se integra en
la construcción de autos, en grúas y otras cosas. La interrogante que fue planteada al
principio del proyecto fue contestada y avalada por los puntos anteriormente
descritos, ya que la hidráulica si tiene una aplicación en la construcción de
puentes, aplicando pequeñas fuerzas que luego son amplificadas.
Ø El objetivo del proyecto
fue cumplido, ya que le encontramos una aplicación y la llevamos a cabo a
través de la construcción de un puente que se divide en dos para abrir paso a
un barco.
BIBLIOGRAFÍA
“……………………………”
ANEXOS