ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LA CARGA DE UN VEHÍCULO TURISMO, EN LA VELOCIDAD ÓPTIMA A LO LARGO DE UNA TRAYECTORIA EN UNA PENDIENTE PARA DETERMINAR UNA DISTANCIA DE DETENCIÓN SEGURA

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DEPARTAMENTO ENERGÍA Y MECÁNICA.

INGENIERÍA AUTOMOTRIZ.

ANALIZAR LOS FENÓMENOS DE LA NATURALEZA A TRAVÉS DE LAS LEYES FÍSICAS Y QUÍMICAS APLICANDO HERRAMIENTAS MATEMÁTICAS.

INFORME FINAL DEL PROYECTO INTEGRADOR

NIVEL:     II

TEMA:

ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DE LA CARGA DE UN VEHÍCULO TURISMO, EN LA VELOCIDAD ÓPTIMA A LO LARGO DE UNA TRAYECTORIA EN UNA PENDIENTE PARA DETERMINAR UNA DISTANCIA DE DETENCIÓN SEGURA.

GRUPO DE PROYECTO:

• NARANJO KEVIN
• RICARDO PILCO
• ROMÁN ERICK
• TRÁVEZ DIEGO

LATACUNGA, JULIO 2015.

1. ÍNDICE DE CONTENIDOS.

PORTADA.

ÍNDICE DE CONTENIDOS.

RESUMEN.

INTRODUCCIÓN.

CAPÍTULO 1.

CAPÍTULO 2.

CAPÍTULO 3.

CONCLUSIONES.

RECOMENDACIONES.

BIBLIOGRAFÍA ANEXOS.

1. RESUMEN

Este proyecto tiene como objetivo principal el analizar la influencia de la carga de un vehículo turismo, en la velocidad óptima a lo largo de una trayectoria en una pendiente para determinar una distancia de detención segura, para este fin se construirá una maqueta que relacione velocidad pendiente en un cuerpo, que simbolice el automóvil a escala. Adicionalmente se hará uso de un software para el tratamiento de datos obtenidos de las prácticas a realizar en la maqueta.

Para lograr determinar la distancia de detención del vehículo adicionalmente a la maqueta y software, se realizará los cálculos matemáticos relacionados al  tema, como es la dinámica del vehículo, leyes de Newton, fundamentos de programación, entre otros. La maqueta a utilizar constara de dos vías las cuales constaras de una parte móvil cada una, esta definirá el grado de inclinación de la pendiente.

El software que utilizaremos disminuirá el tiempo en la resolución matemática de las practicas, adicionalmente se podrá comprobar datos reales obtenidos de la misma.

Tener noción de la distancia de detención en situaciones específicas ayuda a prevenir accidentes de tránsito, daños físicos al vehículo, etc. El trayecto del vehículo después de una pendiente es directamente proporcional a su distancia de detención, se puede obtener varias ventajas y desventajas de este caso, las cuales presentaremos en esta Investigación.

Para la optimización del presente proyecto se izó huso de diversos instrumentos de investigación como encuestas, entrevistas y propuestas, adicionalmente se construyó una maqueta y software que aportaron a la simulación de una trayectoria descrita por un vehículo en una pendiente a escala, y la distancia que le tomara a este llegar su estado de reposo (detención).

1. INTRODUCCIÓN.

1. Título del proyecto

Análisis de la influencia de la carga de un vehículo turismo en la velocidad optima a lo largo de una trayectoria en una pendiente para determinar una distancia de detención segura.

1. Definición y Justificación del Problema

Tener noción de la distancia de detención en situaciones específicas ayuda a prevenir accidentes de tránsito, daños físicos al vehículo, etc. El trayecto del vehículo después de una pendiente es directamente proporcional a su distancia de detención, se puede obtener varias ventajas y desventajas de este caso, las cuales presentaremos en esta Investigación.

1. Objeto de estudio

Componentes que intervienen en una distancia de prevención como su masa, velocidad, distancia, etc. tras recorrer una trayectoria empinada con un vehículo turismo.

1. Campo de investigación

Modelamiento matemático

• Análisis matemático y operacional

Materiales y técnicas de producción

• Protección de materiales

1. Sistema de Objetivos

1. Objetivo General

Analizar la influencia de la carga de un vehículo turismo la velocidad óptima a lo largo de una trayectoria en una pendiente para determinar una distancia de detención segura.  

1. Objetivos Específicos

• Recopilación de información de temas relacionados al proyecto a realizar
• Construir una maqueta a escala sobre la distancia segura de detención de un vehículo turismo
• Diseñar un software que permita analizar la distancia segura de detención de un vehículo turismo.
• Analizar matemáticamente los datos obtenidos a través del uso del software y la maqueta
• Comparar datos obtenidos acerca de la detención de un vehículo y de investigaciones realizadas.

1. Hipótesis/ Idea a defender

Con la ayuda de un software se determinara la distancia de segura de detención de un vehículo.

1. Metodología

El tipo de investigación que se realizara será concerniente al campo experimental y científico, mediante el cual se realizara una recopilación de información a través de:

• Entrevista

(Ing. Henry Iza)

• Encuestas:

Escuela de conducción (ESPE LATACUNGA)

• Propuesta:

Detención segura  de un vehículo en una trayectoria con pendiente.

• Estrategia:

Maqueta y software

1. CUERPO DEL INFORME

CAPÍTULO 1

1. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

1. Dinámica

Parte de la mecánica que trata de las leyes de movimiento en relación con las fuerzas que lo producen, estudia el movimiento de los objetos y su respuesta a las fuerzas, las descripciones del movimiento comienzan con una definición cuidadosa de magnitudes como el desplazamiento, tiempo, velocidad, la aceleración, la fuerza.  

Fuente: (www.fisicanet.com.ar/fisica/dinamica/ap01_leyes_de_newton.php)

1. Leyes  newton

Con la formulación de las tres leyes de movimiento Isaac Newton estableció las leyes de la dinámica

1. Primera ley de Newton (equilibrio)

“Un cuerpo permanece en reposo o movimiento rectilíneo si la fuerza resultante es nula”.

El que la fuerza ejercida sobre un objeto sea 0 no significa necesariamente que su velocidad sea 0. Si no está sometido a ninguna fuerza (incluido el rozamiento), un objeto en movimiento seguirá desplazándose a velocidad constante.

Para que haya equilibrio, las componentes horizontales de las fuerzas que actúan sobre un objeto deben cancelarse mutuamente, y lo mismo debe ocurrir con las componentes verticales.

La sumatoria de todas las fuerzas aplicadas y no aplicadas debe ser nula y, la sumatoria de los momentos de todas las fuerzas con respecto a cualquier punto debe ser nula.

1. Segunda ley de Newton (masa)

Para entender cómo y por qué se aceleran los objetos, hay que definir la fuerza y la masa. Una fuerza neta ejercida sobre un objeto lo acelerará, es decir, cambiará su velocidad. La aceleración será proporcional a la magnitud de la fuerza total y tendrá la misma dirección y sentido que ésta. La constante de proporcionalidad es la masa m del objeto. La masa es la medida de la cantidad de sustancia de un cuerpo y es universal.

Cuando a un cuerpo de masa m se le aplica una fuerza F se produce una aceleración a.

        F = m.a                                 Ec. 1

1. Tercera ley de Newton (acción y reacción)

“Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza (acción o reacción), este devuelve una fuerza de igual magnitud, igual dirección y de sentido contrario (reacción o acción)”

Por ejemplo, en una pista de patinaje sobre hielo, si un adulto empuja suavemente a un niño, no sólo existe la fuerza que el adulto ejerce sobre el niño, sino que el niño ejerce una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el adulto. Sin embargo, como la masa del adulto es mayor, su aceleración será menor.

La tercera ley de Newton también implica la conservación del momento lineal, el producto de la masa por la velocidad. En un sistema aislado, sobre el que no actúan fuerzas externas, el momento debe ser constante. En el ejemplo del adulto y el niño en la pista de patinaje, sus velocidades iniciales son cero, por lo que el momento inicial del sistema es cero. Durante la interacción operan fuerzas internas entre el adulto y el niño, pero la suma de las fuerzas externas es cero. Por tanto, el momento del sistema tiene que seguir siendo nulo. Después de que el adulto empuje al niño, el producto de la masa grande y la velocidad pequeña del adulto debe ser igual al de la masa pequeña y la velocidad grande del niño. Los momentos respectivos son iguales en magnitud pero de sentido opuesto, por lo que su suma es cero. (Zemansky S., 2009, Física Universitaria, p.p.107) 

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