Documento del Proyecto de Investigación del Colegio...

1. INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO “DANIEL ÁLVAREZ BURNEO” 197176023031 “Estudio de los techos desplazables automáticos en la ciudad de Loja en el año lectivo 2008-2009” Trabajo de Investigación previo a la obtención del Título de Bachiller Autores: Eduardo Israel Brito Vivanco Claudio Alejandro Sáa Gutiérrez Jonathan Gabriel Tene Peñarreta Curso: 3ro “H” Especialidad: Físico-Matemática Asesor: Dr. Manuel Cadme Cevallos Loja-Ecuador 2008-2009 CERTIFICACIÓN XE
CERTIFICACIÓN
Dr. Juan Manuel Cadme Cevallos ASESOR DEL PRESENTE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN CERTIFICO: Que la presente investigación con el Tema: “ESTUDIO DE LOS TECHOS DESPLAZABLES AUTOMÁTICOS EN LA CIUDAD DE LOJA EN EL AÑO LECTIVO 2008-2009”, ha sido elaborado bajo mi dirección, por los Autores: Brito Vivanco Eduardo Israel, Sáa Gutiérrez Claudio Alejandro y Tene Peñarreta Jonathan Gabriel, la cual ha sido detenidamente revisada y corregida, de forma minuciosa, la misma que se ajusta a las normas reglamentarias y metodológicas en actual vigencia. Por consiguiente autorizo a los aspirantes su presentación definitiva y la sustentación del proyecto. Loja, Febrero del 2009 Dr. Juan Manuel Cadme Cevallos ASESOR DEL PRESENTE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN AUTORIA XE
AUTORIA
Las ideas, conceptos, criterios, conclusiones y recomendaciones expuestas en el presente trabajo de investigación “ESTUDIO DE LOS TECHOS DESPLAZABLES AUTOMÁTICOS EN LA CIUDAD DE LOJA EN EL AÑO LECTIVO 2008-2009” son de exclusiva responsabilidad de los autores. Eduardo Israel Brito Vivanco Claudio Alejandro Sáa Gutiérrez Jonathan Tene Gabriel Peñarreta DEDICATORIA XE
DEDICATORIA
A mis padres, Eduardo y Gema, a mis hermanas, Gemita y Dayana, a mi pequeño hermano, Radamel, a mi enamorada, a mis amigos del alma, a mis compañeros, en sí a todas las persona que han estado a mi lado en los momentos felices y tristes, a todos ellos les dedico este trabajo. EDUARDO ISRAEL BRITO VIVANCO A mis padres, Richard y Tania, a mi hermana, Alejandra, quienes sin importar el momento en el que me encuentre me apoyan incondicionalmente, al igual que mis amigos, a mis compañeros, en sí a todas las persona que me han acompañado en mis triunfos y fracasos y me han incitado siempre a mejorar , a todos ellos les dedico este trabajo. CLAUDIO ALEJANDRO SÁA GUTIÉRREZ A mis padres Rodrigo y Margarita, a mis hermanos Mónica y Jordy, a mis amigos y compañeros entrañables que me dieron el apoyo para realizar el presente trabajo, y a todos que estuvieron a mi lado en todos los momentos felices y tristes de mi vida en los cuales siempre me brindaron su apoyo, a ellos mis infinitas gracias a quienes dedico este trabajo. JONATHAN GABRIEL TENE PEÑARRETA AGRADECIMIENTO XE
AGRADECIMIENTO
El grupo de investigación deja constancia de su imperecedera gratitud a todos quienes de una u otra manera colaboraron para la correcta realización de esta investigación y de manera especial al Doctor Juan Manuel Cadme Cevallos quien de manera desinteresada nos supo brindar toda la ayuda necesaria, y más allá de ser nuestro director de nuestro proyecto de investigación, se ha convertido en nuestro amigo, que de manera humilde y con gran optimismo ha sabido impartirnos sus amplios conocimientos, para así orientarnos en nuestra ardua labor. Es por ello que como grupo investigativo le antelamos nuestro más sincero agradecimiento ya que ha sido un gran apoyo, para que el presente trabajo tenga éxito. También agradecemos de manera muy especial al Tecnólogo Stalin Alarcón quien como profesional y amigo, aportó con sus conocimientos en nuestros proyecto de investigación e hizo posible en gran parte la realización del mismo. Al Instituto Superior Tecnológico “Daniel Álvarez Burneo”, que constituye un prestigioso centro de estudios por abrirnos sus puertas y brindarnos la oportunidad de prepararnos adecuadamente. A nuestros queridos padres que nos han dado el apoyo moral y económico para la buena realización de nuestro proyecto, ellos han sabido guiarnos para seguir adelante con nuestra investigación. A todos ellos que con sus aportes valiosos han influido decididamente en la realización de este trabajo, ya que sin el apoyo y ayuda de todos ellos no lo hubiéramos conseguido. Gracias Totales…. LOS AUTORES ÍNDICE XE
ÍNDICE
INDEX
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CertificaciónII AutoriaIII DedicatoriaIV AgradecimientoV Índice6 Resumen7 Introducción9 CAPÍTULO I: Marco Teórico11 CAPÍTULO II: Metodología38 CAPÍTULO III: Comprobación o Disprobación de Hipótesis45 Conclusiones:55 Recomendaciones:56 Bibliografía57 Anexos58 INDEX
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RESUMEN XE
RESUMEN
El tema del presente proyecto de investigación es: “Estudio de los techos desplazables automáticos en la ciudad de Loja en el año lectivo 2008-2009” por ser un tema de actualidad especialmente en nuestro medio, además de ello en él se encuentran muchos ámbitos de la física en los cuales podemos incursionar. Teniendo un conocimiento previo de los sistemas acerca de techos desplazables automáticos empleados en nuestra ciudad, nos propusimos como objetivo principal “Realizar un estudio de los techos desplazables automáticos en la ciudad de Loja en el año lectivo 2008-2009” de los que buscamos conocer los fundamentos teóricos que los rigen y mejorar su funcionamiento buscando una alternativa de implementación que facilite su deslizamiento y lo haga de manera más rápida. Para la realización de nuestro proceso investigativo, utilizamos varios métodos lógicos y científicos de los cuales podemos mencionar: Método Analítico, Sintético, Deductivo, Inductivo y el principal de nuestro proyecto de investigación lo tomamos al Método Experimental; la técnica que tomamos en cuenta en la realización de nuestro trabajo de investigación fue la recolección de datos del único techo desplazable automático de nuestra ciudad y con ello implementar uno nuevo el mismo que nos permita comprobar las hipótesis planteadas. El funcionamiento de un techo desplazable se basa en fundamentos teóricos de electricidad, motor, trabajo y energía, máquinas, rozamiento y de los contactores; sin esta teoría no se podría explicar cómo funciona un techo desplazable automático. Al final de esta investigación pudimos realizar el estudio propuesto de los techos desplazable automáticos en la ciudad de Loja en el año lectivo 2008-2009, conociendo la teoría y mejorando la estructura del sistema del techo, y concluimos que el rozamiento en el techo desplazable automático con espigas que se deslizan sobre canaletes es menor en el que se encuentra implementado con ruedas metálicas sobre un riel metálico; concluimos que existe una menor fuerza de rozamiento en los techo desplazables automáticos cuando estos se encuentran implementados con un mayor número de módulos y también pudimos llegar a la conclusión de que la velocidad en un techo desplazable automático implementado con espigas que se deslizan sobre canaletes es mayor a la velocidad de deslizamiento en un techo con ruedas metálicas sobre un riel metálico. INTRODUCCIÓN XE
INTRODUCCIÓN
Los techos desplazables automáticos son utilizados para el cubrimiento y descubrimiento de espacios; como sabemos en nuestra ciudad existen climas muy variados y por lógica muchos eventos deportivos y sociales no se pueden realizar de manera óptima cuando se tiene un clima lluvioso en nuestra geografía, es ese un problema cuya solución es la implementación de un techo desplazable automático. La principal razón que nos motivó a la elección es este tema fue que necesitábamos cumplir con el trabajo de investigación para obtener el título de bachiller y por ello decidimos incursionar en los techos desplazables automáticos en nuestra ciudad para graduarnos. Los objetivos planteados fueron la construcción a escala de un diseño de un techo desplazable automático distinto al existente en nuestra ciudad; otro objetivo fue el determinar en cual de estos sistemas es menor el rozamiento y también nos propusimos reducir la fuerza de rozamiento con la implementación de más módulos en un techo desplazable automático; además tuvimos como meta mejorar la velocidad tanto de apertura como de cerrado en dicho techo, tomando como referencia el único techo existente en nuestra ciudad como lo es el de la Piscina Municipal de Jipiro. Las hipótesis planteadas por los investigadores para ser cumplidas durante el desarrollo del proceso investigativo fueron: la velocidad de deslizamiento del techo desplazable automático con espigas que se deslizan sobre canaletes es mayor que al estar implementado con ruedas metálicas sobre un riel metálico; el rozamiento en los canaletes es menor que el rozamiento con un riel; la fuerza de rozamiento es menor cuando hay más módulos en un techo desplazable automático. Es principal conocer los fundamentos teóricos que rigen un techo desplazable automático, los mismos que se encuentran en el Capítulo I que corresponde al Marco Teórico, éste capítulo contiene conocimientos acerca de: electricidad, trabajo y energía, máquinas, motor, fricción, contactores y las aplicaciones que se le puede dar al techo y al sistema; el Capítulo II corresponde a la Metodología utilizada en el desarrollo del proceso investigativo y como Capítulo III se tiene la Comprobación o Disprobación de Hipótesis. CAPÍTULO I XE
CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO En nuestro proyecto de techos desplazables automáticos se ha tomado en cuenta el motor eléctrico con sus contactores y el rozamiento como temas fundamentales para ser entablados en la teoría; para la comprensión del mecanismo y funcionamiento que actúa en los techos desplazables automáticos a: ELECTRICIDAD El techo desplazable automático funciona con electricidad y el motor que mueve dicho techo se activa con el paso de la corriente eléctrica; como sabemos, la electricidad es originada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas. Cuando varias cargas eléctricas están en reposo relativo se ejercen entre ellas fuerzas electrostáticas. Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas. Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Los átomos que conforman la materia contienen partículas subatómicas positivas (protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones). También hay partículas elementales cargadas que en condiciones normales no son estables, por lo que se manifiestan sólo en determinados procesos como los rayos cósmicos y las desintegraciones radiactivas. La electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo, descrito matemáticamente por las ecuaciones de Maxwell. El movimiento de una carga eléctrica produce un campo magnético, la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el movimiento acelerado de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas. CORRIENTE ELECTRICA A través del motor del techo desplazable pasa una corriente eléctrica que es el flujo de energía por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a una
vibración
de los electrones en su interior y se mide en amperios Una corriente eléctrica produce un campo magnético. Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM). 191262040005 Fuente: http//www.asifunciona.com Históricamente, la corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Sin embargo posteriormente se observó, gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son negativos, estos son los electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional. MOTOR El funcionamiento de un techo desplazable es realizado o determinado por el funcionamiento de un motor; en nuestro caso nos referimos a un motor eléctrico el mismo que es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, es decir, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. En los motores asíncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico especial y la otra es variando la polaridad gracias al diseño del motor. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Los motores de corriente alterna y los motores de corriente directa se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cuál establece que si un conductor por el cual circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético. El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor. Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente eléctrica por un conductor se produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. VENTAJAS DE MOTORES ELÉCTRICOS En diversas circunstancias, los motores eléctricos, presentan muchas ventajas respecto a los motores de combustión. A igual potencia, su tamaño y peso son más reducidos. Se pueden construir de cualquier tamaño. Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante. Su rendimiento es muy elevado (típicamente en torno al 75%, aumentando el mismo a medida que se incrementa la potencia de la máquina). Este tipo de motores no emite contaminantes, aunque en la generación de energía eléctrica de la mayoría de las redes de suministro se emiten contaminantes. REGULACIÓN DE VELOCIDAD En los motores asíncronos trifásicos existen dos formas de poder variar la velocidad, una es variando la frecuencia mediante un equipo electrónico y la otra es variando la polaridad gracias al diseño del motor. TRABAJO Y ENERGÍA Como se ha dicho anteriormente el funcionamiento del techo desplazable automático se da por medio del funcionamiento de un motor eléctrico; en un motor se realiza un trabajo, dicho motor presenta una potencia y tiene una energía. A continuación se pone en relevancia los contenidos que respectan al Trabajo, Potencia y Energía. TRABAJO: El trabajo, en mecánica clásica, es el producto de una fuerza por la distancia que recorre. W=F ecos∝ En mecánica, el trabajo efectuado por una fuerza, aplicada sobre un cuerpo durante un cierto desplazamiento, se calcula mediante la integral del producto escalar del vector fuerza por el vector desplazamiento. El trabajo es una magnitud física escalar, y se representa con la letra (del inglés Work) o (de Labor) para distinguirlo de la magnitud temperatura, normalmente representada con la letra . 941070113030 Fuente: http//www.sc.ehu.es El trabajo, en general, depende de la trayectoria y, por tanto, no constituye una variable de estado. La unidad básica de trabajo en el Sistema Internacional es el newton × metro que se denomina julio (joule en inglés), y es la misma unidad que mide la energía. Por eso, se entiende que la energía es la capacidad para realizar un trabajo, o que el trabajo provoca una variación de energía. También se llama trabajo a la energía usada para deformar o desplazar un cuerpo venciendo una resistencia o aceleración o, en general, para alterar la energía de cualquier sistema físico. El concepto de trabajo está ligado íntimamente al concepto de energía, midiéndose ambas magnitudes en la misma unidad: el julio (joule en inglés). Trabajo y energía son conceptos que empezaron a utilizarse cuando se abordó el estudio del movimiento de los cuerpos. En el techo desplazable automático se da una fuerza que ejerce el motor paralela al desplazamiento del techo por lo que el cálculo del trabajo se determina por el producto de la fuerza por la distancia que recorre. TRABAJO MOTOR Y RESISTENTE: Si el cuerpo se mueve en el mismo sentido en que actúa la fuerza, el trabajo es motor, pero si el cuerpo se mueve en sentido contrario a la fuerza, el trabajo es resistente. El trabajo motor se considera positivo y el trabajo resistente se considera negativo. En el mecanismo de la cremallera que mueve al techo se realiza un trabajo motor porque ésta se mueve en la misma dirección en la que actúa la fuerza del motor eléctrico. TRABAJO DE LA GRAVEDAD: Un caso que no se puede dejar de lado es el trabajo de la gravedad. Como sabemos la gravedad es la fuerza de atracción que ejerce el centro de la tierra sobre los cuerpos que se encuentran sobre su superficie y esta fuerza de atracción también realiza un trabajo que se determina de la siguiente manera: T=W.AC=m.g.h=m.g(h1.h2) POTENCIA: La potencia es el trabajo o transferencia de energía realizado por unidad de tiempo. El trabajo es igual a la fuerza aplicada para mover un objeto multiplicada por la distancia a la que el objeto se desplaza en la dirección de la fuerza. La potencia mide la rapidez con que se realiza ese trabajo. En términos matemáticos, la potencia es igual al trabajo realizado dividido entre el intervalo de tiempo a lo largo del cual se efectúa dicho trabajo. P=Tt=Fet=F.v La potencia siempre se expresa en unidades de energía divididas entre unidades de tiempo. La unidad de potencia en el Sistema Internacional es el vatio, que equivale a la potencia necesaria para efectuar 1 julio de trabajo por segundo. Una unidad de potencia tradicional es el caballo de vapor (CV), que equivale aproximadamente a 746 vatios. ENERGÍA: Es la capacidad de un sistema físico para realizar trabajo. La materia posee energía como resultado de su movimiento o de su posición en relación con las fuerzas que actúan sobre ella. La energía asociada al movimiento se conoce como energía cinética, mientras que la relacionada con la posición es la energía potencial. La energía se mide en las mismas unidades que el trabajo porque es una magnitud de la misma especie. Energía es la capacidad o aptitud que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Por lo tanto, la energía es igual al trabajo que puede realizar un cuerpo. Pero si sobre un cuerpo se realiza un trabajo, su energía aumenta en una cantidad igual al trabajo recibido. Por lo tanto: Si un cuerpo realiza un trabajo, su energía disminuye porque utiliza una cantidad de energía igual al trabajo realizado. Pero si sobre el cuerpo se realiza un trabajo, su energía aumenta en una cantidad igual al trabajo recibido. En otras palabras: Cambio de energía=Trabajo realizado. El concepto de energía es probablemente el concepto más importante de la Física, pues es más cómodo y simple describir los procesos que ocurren en la naturaleza mediante los cambios de energía que se producen. ENERGÍA CINÉTICA: Es la energía que un objeto posee debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto según la ecuación: E = (1/2)mv2 donde m es la masa del objeto y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado. El valor de E también puede derivarse de la ecuación E = (ma)d donde a es la aceleración de la masa m y d es la distancia a lo largo de la cual se acelera. Las relaciones entre la energía cinética y la energía potencial, y entre los conceptos de fuerza, distancia, aceleración y energía, pueden ilustrarse elevando un objeto y dejándolo caer. Energía cinética es la aptitud que tiene un cuerpo para realizar un trabajo en virtud de su velocidad. MÁQUINAS El conjunto de elementos que forman el techo desplazable automático conforman una máquina, tomando en cuenta también que el motor eléctrico se considera una máquina, exponemos unas nociones generales acerca de ellos para sustentar nuestro trabajo. DEFINICIONES GENERALES Una máquina (del latín machĭna) es un conjunto de piezas o elementos móviles y fijos, cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo. Se denomina maquinaria (del latín machinarĭus) al conjunto de máquinas que se aplican para un mismo fin y al mecanismo que da movimiento a un dispositivo. Una máquina es todo mecanismo que es capaz de trasmitir la acción de una fuerza de un lugar a otro, modificando en general la magnitud de la fuerza, su dirección o ambas características. La máquina conformada para el funcionamiento del techo desplazable automático está conformada por un motor eléctrico, cremallera, un pistón, módulos del techo, canaletes que se ponen en funcionamiento para realizar un trabajo conjunto con un objetivo específico: “Cubrir o descubrir un espacio geográfico”. Entre las distintas fuerzas que actúan sobre una máquina, las más importantes son: la fuerza aplicada o motriz F, que algunos llaman potencia, y la carga Q llamada también resistencia. En el techo desplazable, la fuerza aplicada es la entregada por el motor y la carga es el techo mismo que actúa como resistencia a la fuerza aplicada. La fuerza aplicada F es aquella cuya acción va a transmitir la máquina modificando, en general, su intensidad y dirección. La carga o resistencia Q es la fuerza ejercida sobre la máquina por el cuerpo que la máquina trata de mover, deformar, etc. Esta fuerza es igual y directamente contraria a la fuerza ejercida por la máquina sobre el cuerpo y que es la fuerza efectiva o transmitida por la máquina. La fuerza efectiva es en general distinta en intensidad y dirección a la fuerza aplicada. Los elementos que componen una máquina son: Motor: es el mecanismo que transforma la energía para la realización del trabajo requerido. Conviene señalar que los motores también son máquinas, en este caso destinadas a transformar la energía original en energía mecánica en forma de rotación de un eje o movimiento alternativo de un pistón. Aquellas máquinas que realizan la transformación inversa, cuando es posible, se denominan máquinas generadoras o generadores y aunque pueda pensarse que se circunscriben a los generadores de energía eléctrica. Mecanismo: es el conjunto de elementos mecánicos, de los que alguno será móvil, destinado a transformar la energía proporcionada por el motor en el efecto útil buscado. Bastidor: es la estructura rígida que soporta el motor y el mecanismo, garantizando el enlace entre todos los elementos. Componentes de seguridad: son aquellos que, sin contribuir al trabajo de la máquina, están destinados a proteger a las personas que trabajan con ella. También es importante darles mantenimiento periódicamente para su buen funcionamiento; por ejemplo, el techo desplazable automático de la piscina municipal del parque Jipiro de la ciudad de Loja, por no recibir un correcto mantenimiento, se ha dañado y la mitad del techo no se encuentra en funcionamiento, estos daños se han producido porque la riel se ha mojado con el agua de la piscina y el agua posee cloro que ha hecho que la riel se perjudique. RELACIÓN DE EQUILIBRIO Se llama relación de equilibrio de una máquina a la expresión que relaciona la fuerza aplicada con la carga o resistencia cuando la máquina está en equilibrio. En ella aparecen en general, ciertos elementos geométricos de la máquina. Esta relación se puede obtener aplicando al sistema de fuerzas que actúa sobre la máquina las condiciones generales aplicables al equilibrio de los sistemas de fuerzas. VENTAJA MECÁNICA Se llama ventaja mecánica de una máquina a la relación que existe entre la carga o resistencia Q y la fuerza aplicada F, cuando la máquina se encuentra en equilibrio. De modo que: VM=QF La ventaja mecánica obtenida supuestas las condiciones ideales de miembros rígidos desprovistos de peso, ausencia de fricción, etc., se llama teórica (VMT) y se puede deducir a partir de la ley de equilibrio de la máquina. La ventaja mecánica que existe en la realidad se llama práctica (VMP), es inferior a la teórica y sólo puede determinarse experimentalmente después de construida la máquina, dependiendo de muchos factores. Se llama eficiencia o rendimiento de una máquina a la relación entre su VMP y su VMT, de modo que: E=VMPVMT Esta eficiencia es siempre menor que la unidad y por esta razón suele expresarse en forma de porcentaje, definiéndose entonces por la fórmula: E=100VMPVMT% FRICCIÓN O ROZAMIENTO Al ponerse en funcionamiento el techo desplazable automático, la superficie de contacto roza con la superficie del canalete y entre éstas dos superficies se ejerce una fricción; podemos definir como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción entre dos superficies en contacto a la fuerza que se opone al movimiento de una superficie sobre la otra (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, especialmente microscópicas, entre las superficies en contacto. Es un hecho experimental bien conocido que siempre que tratamos de mover un cuerpo en contacto con otro encontramos cierta resistencia. Por tanto, fricción es la fuerza que aparece en la superficie de contacto de dos cuerpos diferentes en movimiento relativo, oponiéndose siempre a dicho movimiento. FRICCIÓN POR DESLIZAMIENTO Si se trata de dos cuerpos sólidos y uno se desliza sobre el otro, se tiene la fricción por deslizamiento. Como la superficie de los cuerpos, aún cuando parezcan muy pulimentadas, presentan muchas rugosidades o irregularidades si se las examina microscópicamente, la fricción por deslizamiento se debe en parte, a que al reposar un cuerpo sobre otro las irregularidades de la superficie del primero se entrelazan o traban con las del segundo dificultándose así el movimiento relativo de ambos, lo que dinámicamente equivale a una fuerza opuesta a dicho movimiento. La fricción depende, además, de la fuerza de adhesión que se produce entre fas moléculas de las superficies en contacto. Para que el cuerpo se deslice con movimiento uniforme es necesario aplicarle una fuerza igual y contraria a la de fricción. Este es el modo experimental de medir la fricción por deslizamiento. FRICCIÓN POR RODADURA Cuando un cuerpo rueda sobre otro se tiene fricción por rodadura. Este es el caso de una esfera o de un cilindro que ruedan sobre una superficie plana; la experiencia enseña que si no se ejerce ninguna fuerza sobre ellos se detendrán después de recorrer una distancia más o menos larga y esto se debe a la fricción por rodadura. El origen de la fricción por rodadura está en la pequeña deformación que sufren la esfera o el cilindro y el plano en la zona de contacto. TIPOS DE ROZAMIENTO Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la fricción estática y la fricción dinámica. El primero es una resistencia, la cual se debe superar para poner movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. El segundo, es una fuerza de magnitud constante que se opone al movimiento una vez que éste ya comenzó. En resumen, lo que diferencia a un roce con el otro es que el estático actúa cuando el cuerpo está en reposo y el dinámico cuando está en movimiento. No se tiene una idea perfectamente clara de la diferencia entre el rozamiento dinámico y el estático, pero se tiende a pensar que el estático es mayor que el dinámico, porque al permanecer en reposo ambas superficies, pueden aparecer enlaces iónicos, o incluso microsoldaduras entre las superficies. Éste fenómeno es tanto mayor cuanto más perfectas son las superficies. Si la fuerza de rozamiento Fr es proporcional a la normal N, y la constante de proporcionalidad la llamamos µ Fr=μN y permaneciendo la fuerza normal constante, podemos calcular dos coeficientes de rozamiento el estático y el dinámico: μe=FeN μd=FdN donde el coeficiente de rozamiento estático corresponde a la mayor fuerza que el cuerpo puede soportar antes de iniciar el movimiento y el coeficiente de rozamiento dinámico es el que corresponde a la fuerza necesaria para mantener el cuerpo en movimiento una vez iniciado. Hablaremos de dos tipos de principales de rozamiento que se presentan en el funcionamiento del techo desplazable automático; estos dos tipos de rozamiento son el rozamiento estático y el rozamiento dinámico. ROZAMIENTO ESTÁTICO 151257045720 Fuente: http//www.wikipedia.com Sobre un cuerpo en reposo al que aplicamos una fuerza horizontal F, intervienen cuatro fuerzas: F: la fuerza aplicada. Fr: la fuerza da rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al movimiento. P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad. N: la fuerza normal, que la superficie hace sobre el cuerpo sosteniéndolo. Dado que el cuerpo esta en reposo la fuerza aplicada y la fuerza de rozamiento son iguales, y el peso del cuerpo y la normal: P=N F=Fr Sabemos que el peso del cuerpo P es el producto de su masa por la gravedad, y que la fuerza de rozamiento es el coeficiente estático por la normal: P=N=mg Fr=μeN esto es: F=Fr=μemg La fuerza horizontal F máxima que podemos aplicar a un cuerpo en reposo es igual al coeficiente de rozamiento estático por su masa y por la aceleración de la gravedad. 1507490245110ROZAMIENTO DINÁMICO Fuente: http//www.wikipedia.com Sobre un cuerpo en movimiento, sobre una superficie horizontal intervienen las siguientes fuerzas: F: la fuerza aplicada. Fr: la fuerza de rozamiento entre la superficie de apoyo y el cuerpo, y que se opone al movimiento. Fi: fuerza de inercia, que se opone a la aceleración de cuerpo, y que es igual a la masa del cuerpo m por la aceleración que sufre a. P: el peso del propio cuerpo, igual a su masa por la aceleración de la gravedad. N: la fuerza normal, que la superficie hace sobre el cuerpo sosteniéndolo. Como equilibrio dinámico, podemos establecer que: P=N F=Fr+Fi Sabiendo que: P=N=mg Fr=μdN Fi=ma podemos deducir: F=μdmg+ma esto es, la fuerza F aplicada a un cuerpo es igual a la fuerza de rozamiento Fr mas la fuerza de inercia Fi que el cuerpo opone a ser acelerado. De lo también podemos deducir: F=m(μdg+a) Fm=μdg+a a=Fm-μdg Con lo que tenemos la aceleración a que sufre el cuerpo, al aplicarle una fuerza F mayor que la fuerza de rozamiento Fr con la superficie sobre la que se apoya. COEFICIENTE DE ROZAMIENTO La mayoría de las superficies, aún las que se consideran pulidas son extremadamente rugosas a escala microscópica. Cuando dos superficies son puestas en contacto, el movimiento de una respecto a la otra, genera fuerzas tangenciales llamadas fuerzas de fricción, las cuales tienen sentido contrario a la fuerza aplicada. La naturaleza de este tipo de fuerza esta ligada a las interacciones de las partículas microscópicas de las dos superficies implicadas. El coeficiente de fricción es un coeficiente adimensional que expresa la oposición que ofrecen dichas superficies. Usualmente se representa con la letra griega μ (mi). El valor del coeficiente de rozamiento es característico de cada par de materiales, y no una propiedad intrínseca de un material. Depende además de muchos factores como la temperatura, el acabado de las superficies en contacto, la velocidad relativa entre las superficies, etc. CÁLCULO DE LA FUERZA DE ROZAMIENTO Conocido el valor del coeficiente de rozamiento aplicable a nuestro caso, la fuerza de rozamiento máxima que puede ejercer una superficie sobre la otra se expresa como el producto del coeficiente de rozamiento por la fuerza normal (perpendicular) a ambas superficies. FR=μ N CONTACTORES Para que el motor se ponga en funcionamiento, nos ayudamos de unos instrumentos llamados contactores, los mismos que a más de poner en funcionamiento el motor y con ello el techo desplazable automático, cumplen con otra función importantísima como el la de invertir la dirección del rotor del motor, permitiendo así que la fuerza del motor se pueda cambiar de sentido y abrir el techo en una instancia y en otra, cerrarlo. 17145152400 Fuente: http//www.elrincondelvago.com DEFINICION Y GENERALIDADES. Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga. Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc.. Los contactores corrientemente utilizados en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina, y a ellos nos referimos seguidamente. Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos. Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador. El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria. PARTES DEL CONTACTOR: Carcaza: Es el soporte fabricado en material no conductor, con un alto grado de rigidez y rigidez al calor, sobre el cual se fijan todos los componentes conductores del contactor. Electroimán: Es el elemento motor del contactor. Esta compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la energía eléctrica en magnetismo, generando un campo magnético muy intenso, el cual a su vez producirá un movimiento mecánico. Bobina: Es un arrollamiento de alambre de cobre muy delgado y un gran numero de espiras, que al aplicársele tensión genera un campo magnético. El flujo magnético produce un electromagnético, superior al par resistente de los muelles (resortes) que separan la armadura del núcleo, de manera que estas dos partes pueden juntarse estrechamente. Cuando una bobina se energía con A.C la intensidad absorbida por esta, denominada corriente de llamada, es relativamente elevada, debido a que en el circuito prácticamente solo se tiene la resistencia del conductor. Esta corriente elevada genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo puede atraer a la armadura, a pesar del gran entrehierro y la resistencia mecánica del resorte o muelle que los mantiene separados en estado de reposo. Una vez que se cierra el circuito magnético, al juntarse el núcleo con la armadura, aumenta la impedancia de la bobina, de tal manera que la corriente de llamada se reduce considerablemente, obteniendo de esta manera una corriente de mantenimiento o trabajo mucho más baja. Núcleo: Es una parte metálica, de material ferromagnético, generalmente en forma de E, que va fijo en la carcaza. Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético que genera la bobina (colocada en la columna central del núcleo), para atraer con mayor eficiencia la armadura. Armadura: Elemento móvil, cuya construcción se parece a la del núcleo, pero sin espiras de sombra, Su función es cerrar el circuito magnético una vez energizada la bobina, ya que en este estado de reposo debe estar separado del núcleo, por acción de un muelle. Este espacio de separación se denomina entre hierro o cota de llamada. Las características del muelle permiten que, tanto el cierre como la apertura del circuito magnético, se realizan en forma muy rápida (solo unos 10 milisegundos). Cuando el par resistente del muelle es mayor que el par electromagnético, el núcleo no lograra atraer la armadura o lo hará con mucha dificultad. Por el contrario, si el par resistente del muelle es demasiado débil, la separación de la armadura no se producirá con la rapidez necesaria. Contactos: Son elementos conductores que tienen por objeto establecer o interrumpir el paso de corriente, tanto en el circuito de potencia como en circuito de mando, tan pronto se energice la bobina, por lo que se denominan contactos instantáneos. Todo contacto esta compuesto por tres elementos: dos partes fijas ubicadas en la coraza y una parte móvil colocada en la armadura, para establecer o interrumpir el de la corriente entre las partes fijas. El contacto móvil lleva un resorte que grantiza la presión y por consiguiente la unión de las tres partes. Contactos principales: Su función especifica es establecer o interrumpir el circuito principal, permitiendo o no que la corriente se transporte desde la red a la carga. Contactos auxiliares: Contactos cuya función especifica es permitir o interrumpir el paso de la corriente a las bobinas de los contactares o los elementos de señalización, por lo cual están dimencionados únicamente para intensidades muy pequeñas. FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR Cuando la bobina se energiza genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo atrae a la armadura, con un movimiento muy rápido. Con este movimiento todos los contactos del contactor, principales y auxiliares, cambian inmediatamente y de forma solidaria de estado. Existen dos consideraciones que debemos tener en cuenta en cuanto a las características de los contactores: Poder de cierre: Valor de la corriente independientemente de la tensión, que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro que sus contactos se suelden. Poder de corte: Valor de la corriente que el contactor puede cortar, sin riesgo de daño de los contactos y de los aislantes de la cámara apagachispas. La corriente es más débil en cuanto más grande es la tensión. Para que los contactos vuelvan a su posición anterior es necesario desenergizar la bobina. Durante esta desenergización o desconexión de la bobina (carga inductiva) se producen sobre-tensiones de alta frecuencia, que pueden producir interferencias en los aparatos electrónicos. Desde del punto de vista del funcionamiento del contactor las bobinas tienen la mayor importancia y en cuanto a las aplicaciones los contactos tienen la mayor importancia. VENTAJAS DEL USO DE LOS CONTACTORES Los contactores presentan ventajas en cuanto a los siguientes aspectos y por los cuales es recomendable su utilización. Automatización en el arranque y paro de motores. Posibilidad de controlar completamente una máquina, desde barios puntos de maniobra o estaciones. Se pueden maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas, mediante corrientes muy pequeñas. Seguridad del personal, dado que las maniobras se realizan desde lugares alejados del motor u otro tipo de carga, y las corrientes y tensiones que se manipulan con los aparatos de mando son o pueden ser pequeños. Control y automatización de equipos y máquinas con procesos complejos, mediante la ayuda de los aparatos auxiliares de mando, como interruptores de posición, detectores inductivos, presóstatos, temporizadores, etc. Ahorro de tiempo al realizar maniobras prolongadas. APLICACIONES DEL TECHO DESPLAZABLE AUTOMÁTICO A los techos desplazables automáticos se les puede dar un gran número de aplicaciones entre las cuales podemos citar: Primeramente para cubrir y descubrir espacios geográficos donde se realizan eventos sociales y deportivos cuando el clima varíe y se presente un tiempo no adecuado para la realización de dicho evento. Sobre los módulos del techo se puede poner paneles solares los mismos que pueden servir para brindar energía eléctrica a ciertas partes del espacio que se ha cubierto, por ejemplo: para calentar el agua de una piscina a la cual se ha cubierto. El mismo sistema empleado en el techo se puede emplear simplemente a nivel del piso con paneles solares para que no ocupe mucho espacio cuando no se utilice los paneles, es decir, se lo puede emplear de tal manera que cuando se necesite la energía de los paneles solares y se tenga un clima soleado, se abra el mecanismo, y cuando no se lo esté utilizando o este un clima lluvioso, se cierre el sistema y no se ocupe un espacio en vano. CAPÍTULO II XE
CAPÍTULO II
METODOLOGÍA La metodología empleada en la ejecución del presente trabajo investigativo se enmarcó en los siguientes métodos y herramientas: El Método Científico, que fue la guía principal de nuestro trabajo investigativo, nos permitió conocer la forma en como debíamos realizar el estudio del proyecto. Dentro de este método podemos mencionar los siguientes métodos que sirvieron para el desarrollo de este proceso: Métodos Analítico: en nuestra investigación lo aplicamos fundamentalmente en la consulta bibliográfica acerca de las variables del peso del techo desplazable y de la potencia y el trabajo que realizó el motor para conseguir un deslizamiento más veloz en un menor tiempo. También nuestro análisis lo pusimos en práctica en la demostración experimental, al haber tomado datos del único techo desplazable existente en nuestra ciudad como es el de la piscina municipal de Jipiro y compararlos con los datos obtenidos o arrojados por el techo desplazable propuesto, realizamos un análisis de dichos datos para poder aprobar o desaprobar nuestras hipótesis. Método Sintético: La revisión bibliográfica que hicimos acerca de nuestro proyecto la redujimos o sintetizamos a la principal o que creímos más importante y de mayor uso para la realización de nuestra investigación y en si de la experimentación de nuestro tema. Los datos que analizamos en la experimentación de nuestro proyecto los sintetizamos tomando en cuenta los resultados particulares que obtuvimos y sintetizamos en unos más generales o universales. La aprobación o desaprobación de las hipótesis realizada mediante un análisis, la sintetizamos en las conclusiones más importantes que se dieron al haber realizado nuestro trabajo de investigación. Método Deductivo: De los datos obtenidos en la experimentación, sacamos ciertas deducciones más generales con respecto a las variables del peso del techo y del rozamiento existente en los techos desplazables para tener en funcionamiento de estos más rápido, con buena eficiencia y con menor tiempo. Método Inductivo: De las deducciones generales que sacamos, tratamos de incorporar conocimientos acerca de los techos desplazables para investigaciones futuras acerca de los mismos. Método Experimental: Este método es sin duda el más importante de nuestra investigación ya que dependiendo de una experimentación bien ejecutada obtuvimos las conclusiones óptimas, las mismas que surgieron de la comprobación o verificación de las hipótesis planteadas, y así pudimos cumplir los objetivos trazados en nuestro proyecto. El método experimental antes de llegar a las conclusiones nos regimos del siguiente plan: Determinamos el problema para nuestra investigación. Determinamos los objetivos y en base a estos plantear las hipótesis. Determinamos las variables dependientes e independientes de nuestro proyecto. El techo construido por nuestra parte en nuestra experimentación fue realizado primeramente con un estudio teórico acerca de los implementos que pusimos en el techo desplazable automático propuesto por nosotros. Iniciamos la construcción de nuestro techo desplazable automático, diseñando la estructura en la que se sostiene toda la maquinaria de dicho techo, armándola con unas medidas de 1,40 metros de largo x 0.70 metros de ancho, es decir, diseñando un modelo a escala de techo desplazable automático; luego al haber diseñado la estructura, tomamos la decisión de armar nuestro techo con cuatro módulos de los cuales tres se deslizan y uno permanece estático; los módulos tienen cada uno unas medidas de 0,635 metros de ancho x 0,35 metros de largo. Los cuatro módulos del techo se abren y cierran en un solo mecanismo y en una sola dirección mas no como el implementado en la Piscina Municipal del Parque Jipiro, la misma que funciona en dos tramos deslizándose la mitad de módulos hacia un lado y la otra mitad hacia el otro. Como sabíamos previamente que el techo desplazable automático de la Piscina Municipal de Jipiro se encuentra implementado con ruedas metálicas que se deslizan a través de un riel triangular de hierro, decidimos implementar nuestro techo desplazable automático en un canalete con espigas que salen de cada módulo de nuestro techo; además de ello teníamos conocimiento que el techo de la Piscina Municipal de Jipiro se mueve a más del techo, las paredes de su estructura, es por ello que decidimos implementar nuestro diseño de tal manera que el deslizamiento se realice solamente del techo más no de una estructura vertical, con lo cual el deslizamiento es más efectivo por soportar un menor peso y mejorar el trabajo de toda la máquina en general. Luego de tener todo esto implementado en nuestro techo desplazable automático, tomando en cuenta que el techo desplazable automático de la Piscina Municipal de Jipiro se desliza con la fuerza de cuatro motores situados dos para cada lado y cada uno con una rueda que se mueve rodando en el piso y así moviendo toda la estructura, decidimos implementar en nuestro techo para su deslizamiento, un motor situado en el centro de la estructura que mueve una cremallera soldada al primer módulo; cabe recalcar que el primer módulo es el que recibe toda la fuerza del motor y este a su vez moviliza los otros módulos ya que en cada inicio y final de cada módulo colocamos unas varillas verticales que permiten el alado y el empuje que proporciona el primer módulo del techo desplazable automático. Cada módulo, como ya lo habíamos mencionado anteriormente, posee espigas a los lados, las mismas que van insertadas dentro del canalete; cabe recalcar también que para que el rozamiento sea menor, decidimos implementar cada módulo en un canalete por separado para que el peso que soporte dicho canalete sea menor y tenga una duración más larga porque no se va ha desgastar demasiado con el paso del tiempo. Para que el techo desplazable automático tenga un mejor deslizamiento, le dimos una buena y correcta engrasada a los canaletes, a las espigas de cada módulo, a la cremallera situada en el centro de la estructura y a las varillas verticales que sujetan todos los módulos para su deslizamiento conforme el desplazamiento del primer módulo soldado a la cremallera. Esa fue en general, la construcción e implementación de nuestro techo desplazable automático como parte del método experimental. Luego de haber tenido construido nuestro techo desplazable automático, empezamos a tomar datos acerca del mismo y del techo desplazable automático de la Piscina Municipal de Jipiro; estos datos nos sirvieron luego para la comprobación de nuestras hipótesis los mismos que fueron tabulados en las siguientes tablas: Para verificar: La velocidad de deslizamiento del techo desplazable automático con espigas que se deslizan sobre canaletes es mayor que al estar implementado con ruedas metálicas sobre un riel metálico. N°Techo desplazable automático:Espacio (m)Tiempo (s)Velocidad (m/s)Apertura del techoCerrado del techoApertura del techoCerrado del techo1Con ruedas metálicas sobre un riel metálico2Con ruedas metálicas sobre un riel metálico3Con ruedas metálicas sobre un riel metálico4Con ruedas metálicas sobre un riel metálicoCon ruedas metálicas sobre un riel metálico N°Techo desplazable automático:Espacio (m)Tiempo (s)Velocidad (m/s)Apertura del techoCerrado del techoApertura del techoCerrado del techo1Con espigas que se deslizan sobre canaletes2Con espigas que se deslizan sobre canaletes3Con espigas que se deslizan sobre canaletes4Con espigas que se deslizan sobre canaletesCon espigas que se deslizan sobre canaletes Para verificar: En el techo desplazable automático diseñado con espigas que se deslizan sobre canaletes se presenta un menor rozamiento que en el diseñado con ruedas metálicas sobre un riel metálico. N°Techo desplazable automático:Peso del TechoCoeficiente de RozamientoFuerza de Rozamiento Estático (N)1Con ruedas metálicas sobre un riel metálico N°Techo desplazable automático:Peso del TechoCoeficiente de RozamientoFuerza de Rozamiento Estático (N)1Con espigas que se deslizan sobre canaletes Para verificar: La fuerza de rozamiento es menor cuando hay más módulos en un techo desplazable automático. N° de módulosPeso de cada módulo (N)Coeficiente de RozamientoFuerza de Rozamiento (N)234 XE
CAPÍTULO III
COMPROBACIÓN O DISPROBACIÓN DE HIPÓTESIS En el techo desplazable automático diseñado con espigas que se deslizan sobre canaletes se presenta un menor rozamiento que en el diseñado con ruedas metálicas sobre un riel metálico. TECHO DE INVESTIGADORES N°Techo desplazable automático:Peso del TechoCoeficiente de RozamientoFuerza de Rozamiento Estático (N)1Con ruedas metálicas sobre un riel metálico31,541,0031,54 TECHO DE INVESTIGADORES N°Techo desplazable automático:Peso del TechoCoeficiente de RozamientoFuerza de Rozamiento Estático (N)1Con espigas que se deslizan sobre canaletes19,3490,9518,38 TECHO DE LA PISCINA MUNICIPAL DE JIPIRO N°Techo desplazable automático:Peso del TechoCoeficiente de RozamientoFuerza de Rozamiento Estático (N)1Con ruedas metálicas sobre un riel metálico1121121,00112112 En las tablas de datos presentadas, en el techo desplazable automático presentado por los investigadores con ruedas metálicas sobre un riel metálico se tiene una fuerza de rozamiento de 31,54 N mientras que en el techo desplazable automático con espigas que se deslizan sobre canaletes se tiene una fuerza de rozamiento de 18,38 N; utilizamos como dato referencial, la fuerza de rozamiento del único techo desplazable automático de la ciudad de Loja, que es el de la Piscina Municipal de Jipiro, posee una fuerza de rozamiento de 112112 N tomando en cuenta que es un sistema implementado con ruedas metálicas sobre un riel metálico. La fuerza de rozamiento es menor cuando hay más módulos en un techo desplazable automático. TECHO DESPLAZABLE AUTOMÁTICO DE LOS INVESTIGADORES CON ESPIGAS QUE SE DESLIZAN SOBRE CANALETES N° de módulosPeso de cada módulo (N)Coeficiente de RozamientoFuerza de Rozamiento (N)238,6980,9536,76325,7990,9524,51419,3490,9518,38 363248334 Como podemos ver anteriormente en la tabla de datos presentada, cuando se tiene dos módulos en el techo se tiene una fuerza de rozamiento de 36,76 N; cuando se tiene tres módulos en el techo desplazable automático se tiene una fuerza de rozamiento de 24,51 N; cuando se tiene cuatro módulos en el techo automático se tiene una fuerza de rozamiento de 18,38 N y así sucesivamente fuera bajando la fuerza de rozamiento en el techo desplazable automático mientras más módulos se implementen en el mismo, debido a que el peso se distribuye en más módulos y por lo tanto, cada canalete recibe un menor peso y por lo tanto se tendrá una menor fuerza de rozamiento entre los módulos del techo y el canalete. La velocidad de deslizamiento del techo desplazable automático con espigas que se deslizan sobre canaletes es mayor que al estar implementado con ruedas metálicas sobre un riel metálico. TECHO DE INVESTIGADORES N°Techo desplazable automático:Espacio (m)Tiempo (s)Velocidad (m/s)Aperturadel techoCerrado del techoAperturadel techoCerrado del techo1Con ruedas metálicas sobre un riel metálico1,052,94 s2,97 s0,357 m/s0,354 m/s2Con ruedas metálicas sobre un riel metálico1,052,95 s2,96 s0,356 m/s0,355 m/s3Con ruedas metálicas sobre un riel metálico1,052,93 s2,95 s0,358 m/s0,356 m/s4Con ruedas metálicas sobre un riel metálico1,052,94 s2,97 s0,357 m/s0,354 m/sPromedio1,052,94 s2,96 s0,357 m/s0,355 m/s TECHO DE INVESTIGADORES N°Techo desplazable automático:Espacio (m)Tiempo (s)Velocidad (m/s)Aperturadel techoCerrado del techoAperturadel techoCerrado del techo1Con espigas que se deslizan sobre canaletes1,052,13 s2,15 s0,493 m/s0,488 m/s2Con espigas que se deslizan sobre canaletes1,052,07 s2,13 s0,507 m/s0,493 m/s3Con espigas que se deslizan sobre canaletes1,052,06 s2,08 s0,510 m/s0,505 m/s4Con espigas que se deslizan sobre canaletes1,052,12 s2,10 s0,495 m/s0,5 m/sPromedio1,052,095 s2,1150,501 m/s0,497 m/s TECHO DE LA PISCINA MUNICIPAL DE JIPIRO N°Techo desplazable automático:Espacio (m)Tiempo (s)Velocidad (m/s)Aperturadel techoCerrado del techoAperturadel techoCerrado del techo1Con ruedas metálicas sobre un riel metálico16,566 s67,58 s0,25 m/s0,244 m/s2Con ruedas metálicas sobre un riel metálico16,566,51 s67,45 s0,248 m/s0,245 m/s3Con ruedas metálicas sobre un riel metálico16,565,69 s67,51 s0,25 m/s0,244 m/s4Con ruedas metálicas sobre un riel metálico16,565,96 s67,01s0,25 m/s0,246 m/sPromedio referencial16,566,04 s67,388 s0,25 m/s0,245 m/s -150470-276398 En las tablas de datos presentadas anteriormente podemos indicar que la velocidad promedio de apertura en el techo desplazable automático con ruedas sobre un riel metálico armado por los investigadores es de 0,357 m/s; en el techo desplazable automático con espigas que se deslizan sobre canaletes implementado por los investigadores, la velocidad promedio es de 0,501 m/s y en el techo desplazable automático de la Piscina Municipal de Jipiro implementada con ruedas metálicas sobre un riel metálico, tomado como dato referencial dentro de la geografía de nuestra ciudad, la velocidad promedio es de 0,25 m/s. La velocidad promedio de cerrado en el techo desplazable automático con ruedas sobre un riel metálico armado por los investigadores es de 0,355 m/s; en el techo desplazable automático con espigas que se deslizan sobre canaletes implementado por los investigadores, la velocidad promedio es de 0,497 m/s y en el techo desplazable automático de la Piscina Municipal de Jipiro implementada con ruedas metálicas sobre un riel metálico, tomado como dato referencial dentro de la geografía de nuestra ciudad, la velocidad promedio es de 0,245 m/s. CONCLUSIONES: XE
CONCLUSIONES
En el techo desplazable se realiza un trabajo motor debido a que el techo se mueve en la misma dirección en la que se le aplica la fuerza. El techo desplazable automático implementado con espigas que se deslizan sobre canaletes sufre una menor fuerza de rozamiento que el que es implementado con ruedas metálicas sobre un riel metálico debido a que la estructura y diseño del que presenta canaletes se presta para que el peso sea menor y para que se mueva el techo solamente, en cambio el techo desplazable automático que es implementado con ruedas se presta para que su deslizamiento se realice a nivel del piso por lo que es necesario poner paredes sobre las ruedas y sobre las paredes el techo por lo que el diseño en sí se presta para que el peso sea mayor y por ende la fuerza de rozamiento que presenta sea mayor. El techo desplazable automático implementado con espigas que se deslizan sobre canaletes es más veloz que el que es implementado con ruedas metálicas sobre un riel metálico. Se realiza una menor fuerza de rozamiento en los techos que poseen más módulos debido a que el peso total del techo es entregado a más canaletes y por ello el peso de cada módulo va a ser menor y su fuerza de rozamiento con el canalete va a ser más baja, con lo cual a más de ayudar a que el motor realice un trabajo más efectivo también se ayuda a la duración del canalete porque este sufre un menor desgaste con el paso del tiempo. RECOMENDACIONES: XE
RECOMENDACIONES
Encontrar rápido un tema de investigación para que el desarrollo de la misma se realice lo más pronto posible para luego no tener inconvenientes. Para posteriores investigaciones se recomienda ver la factibilidad del proyecto tomando en cuenta el medio en el que se desarrolla dicho trabajo. Para investigaciones que se realicen acerca de los techos desplazables automáticos en nuestra ciudad se sugiere no plantear hipótesis relacionadas con el magnetismo y la levitación debido a que el hallazgo de imanes dentro de la geografía local es muy difícil y prácticamente imposible. Se recomienda que en posteriores investigaciones se utilice el acrílico como material para el cubrimiento de los módulos del techo debido a que es un material de bajo peso y de costos accesibles. BIBLIOGRAFÍA XE
BIBLIOGRAFÍA
ANDER-EGG, Ezequiel, AGUILAR IDÂÑEZ, María José, “Como elaborar un proyecto”. Benjamín Pinza Suárez, “PRONTUARIO ACADÉMICO Y DE INVESTIGACIÓN”. QUEZADA, Miguel, “PROYECTO DE INVESTIGACIÓN”, para Segundo año de Bachillerato. Biblioteca Encarta 2009. SOTELO, José. “Guía de la investigación comparada para la metodología”. http://www.monografias.com http://www.canalciencia.com http//www.sc.ehu.es http//www.asifunciona.com http://www.elrincondelvago.com http://www.wikipedia.com ALONSO ACOSTA, “INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA”, TOMO I VALERO, Michael, “FÍSICA FUNDAMENTAL 1” ALONSO ACOSTA, “INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA”, TOMO II SCHAUM, Daniel, “FÍSICA GENERAL” CADME, Juan Manuel, “FÍSICA 3 – ELECTRICIDAD”. ANEXOS XE
ANEXOS
-21797238100 -241935106680 -290195106680 -331303340494 -335280198120 -411480198120 -338288220178 -314325219710