Mano Hidraulica(1)

La Mano Hidráulica es un proyecto que permite aprovechar la fuerza del agua en nuestras vidas, en este caso aplicándolo para generar movimiento en una mano artificial la cual nos puede ser de mucha ayuda en las situaciones de la vida cotidiana. Este proyecto nos puede ser de gran utilidad al presentarnos la idea de un mecanismo de mano que pueda generar lenguaje simbólico para la ayuda en el aprendizaje de materias como las matemáticas o la comunicación.

Materiales

• Carton

  • Regla

    • Lapiz

      • Tijeras

        • Agua 

          • Cauchos

            • Manguera De Suero 

              • 5 Geringas De 5ml y 5 Geringas De 3ml

                • Silicona Liquida

                  • Cinta 

                     

                     

 

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Mano Hidraulica

La Mano Hidráulica Matemática es un proyecto que permite aprovechar la fuerza del agua en nuestras vidas, en este caso aplicándolo para generar movimiento en una mano artificial la cual nos puede ser de mucha ayuda en las situaciones de la vida cotidiana. Este proyecto nos puede ser de gran utilidad al presentarnos la idea de un mecanismo de mano que pueda generar lenguaje simbólico para la ayuda en el aprendizaje de materias como las matemáticas o la comunicación.

MATERIALES

        Cartón grueso usado

        Masking Tape 12 mm.

        Silicona líquida (para pegar)

        Un trozo de madera usado para la base (20x35cm² aprox.)

        5 jeringas usadas de 5ml y 5 de 3ml.

        Masilla epóxica.

        Manguera de Suero usado.

        Ligas simples.

        Agua.

         Tijeras.

         Lápiz.

         Reglas.

  

PROCEDIMIENTO

1.      Se hizo el molde de la palma de la mano y de la mano completa.

2.      Pegar molde en cartón.

3.      Recortar las piezas obtenidas.

4.      Armar la mano con todas las piezas.

5.      Colocar ligas en cada dedo.

6.      Cortar las mangueritas cada 30 cm. Y colocar en uno de los lados la jeringa de 5 ml. Asegurarla con silicona.

7.      Llenar la jeringa de 3 ml. y la manguerita con agua. Unir la jeringa al otro extremo de la manguerita y asegurarla también con silicona.

8.      Colocar las jeringas de 3 ml en la palma trasera de la mano que hiciste, pega con silicona y asegúralas con cinta masking tape.

9.      Finalmente, tapa la mano con la copia de la palma que hiciste y fijar la mano hidráulica en una base de madera, sacando las jeringas de 5 ml. por el antebrazo y acomodándolas en la base.

EXPLICACIÓN

La Mano Hidráulica Matemática es una representación de mano humana donde se busca imitar los movimientos de la misma. Esta mano funciona a través de jeringas las cuales están conectadas a mangueras llenas de agua y que al accionar las jeringas estas impulsan el agua alzando en el otro extremo otra jeringa mostrando así el funcionamiento de imitar la mano humana.

CONCLUSIONES

El resultado fue una creativa mano hidráulica construida por materiales muy simples y tiene movilidad que se genera a través de la presión del agua (fluido).

Un uso podría ser demostrar visualmente la técnica de la TABLA DEL 9 con los dedos.

Otro uso podría ser aprender a contar hasta el 10 con los dedos.

MOLDES PARA LA MANO

Engranaje

Se denomina engranaje al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina corona y la menor piñón. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante el contacto de ruedas dentadas. Una de las aplicaciones más importantes de los engranajes es la transmisión del movimiento desde el eje de una fuente de energía, como puede ser un motor de combustión interna o un motor eléctrico, hasta otro eje situado a cierta distancia y que ha de realizar un trabajo. De manera que una de las ruedas está conectada por la fuente de energía y es conocida como engranaje motor y la otra está conectada al eje que debe recibir el movimiento del eje motor y que se denomina engranaje conducido. Si el sistema está compuesto de más de un par de ruedas dentadas, se denomina tren.

La principal ventaja que tienen las transmisiones por engranaje respecto de la transmisión por poleas es que no patinan como las poleas, con lo que se obtiene exactitud en la relación de transmisión.

Maquinas Simples

Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma un movimiento en otro diferente, valiéndose de la fuerza recibida para entregar otra de magnitud, dirección o longitud de desplazamiento distintos a la de la acción aplicada.
En una máquina simple se cumple la ley de la conservación de la energía: (la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma). La fuerza aplicada, multiplicada por la distancia aplicada (trabajo aplicado), será igual a la fuerza resultante multiplicada por la distancia resultante (trabajo resultante). Una máquina simple, ni crea ni destruye trabajo mecánico, sólo transforma algunas de sus características.
Máquinas simples son: la palanca, las poleas, el plano inclinado, la cuña, etc.
No se debe confundir una máquina simple con elementos de máquinas, mecanismos o sistema de control o regulación de otra fuente de energía.
Las máquinas simples se confeccionaron desde tiempos muy remotos, exactamente cuando los homo sapiens empezaron a inventar herramientas, como las hachas.


poleas

poleas fijas:

En las poleas fijas, las tensiones (fuerzas) a ambos lados de la cuerda son iguales (T1 = T2) por lo tanto no reduce la fuerza necesaria para levantar un cuerpo. Sin embargo permite cambiar el ángulo en el que se aplique esa fuerza y transmitirla hacia el otro lado de la cuerda.




poleas moviles

La polea movil no es otra cosa que una polea de gancho conectada a una cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo y el otro (extremo movil) conectado a un mecanismo de tracción.

Estas poleas disponen de un sistema armadura-eje que les permite permanecer unidas a la carga y arrastrarla en su movimiento (al tirar de la cuerda la polea se mueve arrastrando la carga)

Polipastos

Un aparejo, polipasto o polispasto es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, cable o cadena que alternativamente va pasando por las diversas gargantas de cada una de aquellas. Se utiliza para levantar o mover una carga con una gran ventaja mecánica, porque se necesita aplicar una fuerza mucho menor que el peso que hay que mover.

La cibernetica

La cibernética es el estudio interdisciplinario de la estructura de los sistemas reguladores. La cibernética está estrechamente vinculada a la teoría de control y a la teoría de sistemas. Tanto en sus orígenes como en su evolución, en la segunda mitad del siglo XX, la cibernética es igualmente aplicable a los sistemas físicos y sociales. Los sistemas complejos afectan su ambiente externo y luego se adaptan a él. En términos técnicos, se centra en funciones de control y comunicación: ambos fenómenos externos e internos del/al sistema. Esta capacidad es natural en los organismos vivos y se ha imitado en máquinas y organizaciones. Especial atención se presta a la retroalimentación y sus conceptos derivados.

Ventajas y desventajas

ventajas

• La reducción de las jornadas laborales, los trabajos complejos o rutinarios pasarían a ser de las máquinas. Además, la cibernética brinda un gran aporte al campo medicinal.
• Un conocimiento mayor de como funcionan los sistemas complejos pudiera llevar a la solución de problemas también complejos como la criminalidad en las grandes ciudades

desventajas

• Falta de empleo a la población, a causa de que las máquinas realizarían un mejor trabajo que un humano. Pobreza global.
• Reemplazo de mano de obra humana por mano de obra robótica.

HIDRAULICA

La hidráulica es una rama de la mecánica de fluidos y ampliamente presente en la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los líquidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa y a las condiciones a que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este.

Cohete hidrauliuco

El principio que explica la propulsión de un cohete de agua es la ley de la conservación de la cantidad de movimiento, que es otra forma de llamar a la 3ª ley de Newton o principio de acción-reacción. Este principio establece que en ausencia de fuerzas externas la cantidad de movimiento de un sistema, p, que es el producto de su masa por su velocidad, permanece constante o lo que es lo mismo su derivada es igual a cero:

Cohete de botella típico.

De esta ley, con los oportunos pasos matemáticos y sustituciones, se deriva la ecuación del cohete de Tsiolskovski:

donde es la velocidad instantánea, la velocidad de salida del fluido por la boca, la masa total inicial y la masa en cada momento.

La propulsión del cohete de agua puede esquematizarse como un sistema en el cual se va a producir la expulsión hacia atrás de una parte de su masa (el agua) lo que provocará un empuje que propulsará al resto del sistema hacia delante (acción-reacción), compensándose la cantidad de movimiento total del sistema. La energía mecánica necesaria para la expulsión de esta fracción de masa se almacena en el sistema como energía potencial en forma de gas a presión. Con la expulsión esta energía se irá convirtiendo en energía cinética, las del movimiento del agua y el cohete.

Esquema de las fuerzas en el interior de un cohete cargado.

La expansión del aire comprimido se produce relativamente deprisa, unos 0,2 s, lo que no permite un intercambio térmico, por lo que esta expansión puede considerarse un proceso adiabático. Aplicando esta consideración se puede derivar la fórmula que describe la fuerza teórica que sigue el agua al ser expulsada (la ecuación de la tobera De Laval) que será de la misma intensidad que la que empuja al cohete, quedando así:

donde es la fuerza de propulsión, es el radio de la boca y la diferencia de presión entre el interior y el exterior.

Además en su movimiento el cohete estará sometido a la fuerza de la gravedad y a la resistencia producida por la fricción con el aire que depende de las leyes de la fluidodinámica. La ecuación final de su trayectoria es muy compleja y se resuelve numéricamente por medio de varios programas de simulación disponibles en internet.

La estabilidad de vuelo del cohete estará condicionada por la posición del centro de masas y de la posición del centro de presión aerodinámica. El primero tiene que encontrarse siempre delante del segundo y a una distancia que se estima empíricamente como óptima cuando ambos están separados alrededor del doble del radio del cohete. Para distancias inferiores el vuelo puede resultar inestable.

El centro de presión aerodinámica representa el punto en el cual se podrían concentrar de forma equivalente todas las fuerzas que frenan el movimiento del cohete debido a la resistencia del aire. El cálculo de su posición es muy complejo, pero gracias al trabajo de James Barrowman (publicado en 1966) se puede resolver usando un sistema de ecuaciones simplificado. Un método alternativo más fácil es encontrar el (baricentro) de una silueta de papel con la misma forma que la proyección lateral del cohete. Este punto es muy cercano al verdadero centro de presión aerodinámica. Además la posición del centro de presión aerodinámica se puede ajustar en cierta medida modificando la posición y dimensiones de los alerones.

Predicción de la altura máxima

Despreciando el roce aerodinámico y los cambios de presión, se puede establecer de forma aproximada la altura máxima del cohete cuando se lanza verticalmente con la siguiente expresión:

( = Altura máxima alcanzada, = Masa inicial del agua, = Masa del cohete sin agua, = Presión inicial estimada dentro del cohete, = densidad del agua, = aceleración de la gravedad)

Supuestos y aproximasimaciones de la ecuación anterior: (1) el agua es incompresible, (2) el flujo del chorro es uniforme e ininterrumpido, (3) la velocidad es rectilínea, (4) la densidad del agua es mayor que la del aire, (5) no hay efectos debidos a la viscosidad, (6) la velocidad de la superficie libre de agua es muy pequeña en comparación con la de la boquilla, (7) la presión ejercida sobre el agua permanece constante hasta que se acaba el agua, (8) la velocidad en la boquilla permanece constante hasta que se acaba el agua (9) No hay efectos viscosidad-fricción en la boquilla (véase diagrama de Moody).

Práctica

Esquema del funcionamiento del cohete

Se construirá el cohete con una botella de plástico, o varias alineadas, que servirá de tanque con su boca colocada hacia abajo haciendo las veces de tobera. Se pueden añadir alerones y estructuras ojivales frontales para mejorar su aerodinámica. Una vez terminada la estructura se rellena de agua en su mayor parte. Se colocará un tapón con una válvula que permita la introducción del aire a presión, por medio de una bomba de hinchar bicicletas, un compresor de aire o bombonas de gases no inflamables como CO₂ o nitrógeno, o bien se introduce alguna sustancia efervescente. La colocación del tapón tiene que hacerse de forma que sea lo suficientemente resistente para resistir cierta presión, pero que sea capaz de soltarse antes de que la presión interna pueda reventar las paredes de plástico de la botella o que tenga un sencillo mecanismo que permita quitarlo, a distancia.

Las presiones que se utilizan para estos lanzamientos generalmente están entre 500 y 1000 kPa. Cuanto mayor sea la presión interna mayor será la energía potencial acumulada. A mayor cantidad de agua mayor impulso pero también mayor peso por lo que hay que hacer un balance de estas dos variables para optimizar la altura del lanzamiento.

Medidas de seguridad

Lanzamiento que inicia una trayectoria curva potencialmente peligrosa.

Los cohetes de agua emplean cantidades de energía lo suficientemente grandes para resultar peligrosas si no se manejan de forma adecuada o los materiales de construcción fallan, por lo que hay que tomar ciertas medidas de seguridad:

• Cuando se construye el cohete hay que hacer una test de presión para ver su resistencia. Esto se hace llenando el cohete completamente de agua y presurizándolo aproximadamente al 50% de la presión que se piensa usar en el lanzamiento definitivo, para ver si la estructura aguanta.
• Una botella de plástico corriente de refresco de dos litros normalmente aguanta una presión de 700 kPa sin problemas, pero debe tenerse en cuenta que no todas son perfectas y el plástico puede tener alguna irregularidad, por lo que siempre deben hacerse pruebas previas cuidadosamente.
• Se desaconseja usar partes metálicas en las zonas del cohete que vayan a soportar la presión. Si el cohete reventara podrían actuar como metralla. Por lógica tampoco deben usarse botellas de vidrio que al reventar o al caer podrían proyectar peligrosos fragmentos.
• Cuando se realice la presurización y el lanzamiento se debe uno mantener a una distancia adecuada. Generalmente se usan cordeles para accionar el mecanismo de liberación manteniéndose lejos de posibles trayectorias inesperadas del cohete.
• El chorro de agua de un cohete tiene la suficiente fuerza para romper los dedos de quien lo maneja, así que nunca se debe intentar abrir su espita con las manos para lanzarlos.
• Los cohetes sólo deben lanzarse en zonas abiertas y alejadas de los viandantes a los que les pudiera caer encima o de estructuras que pudieran dañarse por su impacto.
• El impacto de un cohete de agua es capaz de romper huesos, nunca deben ser disparados contra la gente, animales o propiedades.
• Es aconsejable usar gafas de seguridad durante su manejo.
• El pegamento usado para la unión de las partes del cohete debe ser apto para usarse sobre plásticos, para que no se produzca corrosión en las uniones y se debilite la estructura.

 

DIBUJO TECNICO

El dibujo técnico es un sistema de representación gráfica de diversos tipos de objetos, con el propósito de proporcionar información suficiente para facilitar su análisis, ayudar a elaborar su diseño y posibilitar su futura construcción y mantenimiento. Suele realizarse con el auxilio de medios informatizados o, directamente, sobre el papel u otros soportes planos.

Es la representación gráfica de un objeto o una idea práctica. Esta representación se guía por normas fijas y preestablecidas para poder describir de forma exacta y clara, dimensiones, formas, características y la construcción de lo que se quiere reproducir.

Los objetos, piezas, máquinas, edificios, planes urbanos, entre otros , se suelen representar en planta (vista superior, vista de techo, planta de piso, cubierta, entre otros ), alzado (vista frontal o anterior y lateral; al menos una) y secciones (o cortes ideales) indicando claramente sus dimensiones mediante acotaciones; son necesarias un mínimo de dos proyecciones (vistas del objeto) para aportar información útil del objeto.

Karen Sernita de Slidely by Slidely Slideshow

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Tipos De Cable De Red

Ethernet

Al momento de la publicación, uno de los tipos más comunes de cableado de red es el cable Ethernet, que se asemeja a un cable de teléfono con una conexión mucho más amplia. Su objetivo principal es conectar dispositivos ISP, como módems y enrutadores, a equipos informáticos. Sirve como un cable de datos y puede transmitir hasta 100 mbps. Los cables Ethernet también se pueden utilizar para conectar múltiples máquinas para formar una red.

Coaxial

Podrías estar familiarizado con los cables coaxiales cuando se trata de televisión por cable. El cable coaxial transfiere la programación de televisión a tu caja de cable o televisión. La mayoría de los proveedores de televisión por cable ofrecen ahora servicios de Internet. Estos ISPs están utilizando esos mismos cables coaxiales para transferir datos desde tu cable conector en un cable módem, luego a través de un cable Ethernet y en tu computadora de sobremesa o portátil.

USB

El Bus de Serie Universal (USB, por sus siglas en inglés) es otro tipo común de cableado de red que se utiliza hoy en día. Su objetivo principal es la transferencia de datos, y puede ser utilizado para conectar dispositivos a la red. Muchos mouses, teclados, impresoras y unidades de almacenamiento externo utilizan este tipo de conexión. En muchos equipos, se pueden encontrar varios puertos USB para permitir el uso de múltiples dispositivos externos.

HDMI

Cada red necesita una pantalla. Uno de los nuevos tipos de conexiones es la conexión HDMI. Este, que se asocia típicamente con la televisión, te permite transmitir una señal de alta definición a una pantalla de alta definición. Muchos equipos nuevos vienen equipados con puertos HDMI. Esto te permitirá usar una televisión de alta definición, como una pantalla de computadora. A continuación, puedes utilizar tu red para múltiples fines, tales como la computación de escritorio, reproducción multimedia y acceso a Internet.