Proyecto Final

Julián Orlando Gómez LaraEstudiante Lic. Diseño Tecnológico. 

Practica IICursos 603 y 703 IED USAQUEN.

Situación problema 603: Atrapa el correcaminos!!!

El Correcaminos, un pájaro velocísimo es perseguido por las carreteras del desierto por el hambriento Coyote. A pesar de sus numerosas e ingeniosas tentativas, el Coyote no consigue nunca capturar al Correcaminos. 

El Coyote frecuentemente obtiene dispositivos lúdicos y complejos de una compañía de envíos por correo, la corporación Acme, con los cuales espera que le ayuden a capturar al Correcaminos. El fallo muy frecuente de los artilugios o artefactos del coyote (comprados en la Corporación Acme) y en general de sus trampas, que sí funcionaban, pero en contra del mismo coyote.

Ahora ayúdale al Coyote a atrapar al correcaminos, como un grupo de ingenieros de la compañía Acme tendrán que construir una maquina que le ayude al coyote a atrapar al Correcaminos.

Para esto el Coyote le a pedido a la compañía construir varios prototipos de maquinas de efectos encadenados simples y de fácil manejo, que se accionen con el paso del correcaminos y que realicen su tarea en un plazo de un minuto al cabo del cual activara una trampa que atrape al correcaminos.

Situación problema 703: Proteje el tesoro!!!

En las películas como Indiana Jones vemos como la civilizaciones antiguas usaban trampas elementales para proteger tesoros valiosos o tumbas de ladrones, en esas épocas fueron creados muchos mecanismos ingeniosos para realizar estas labores. El mecanismo de protección se activaba con un efecto que desencadenaba los demás finalizando con la captura del intruso o la activación de la puerta del tesoro.

Así nuestra tarea por grupos será investigar esos mecanismos sencillos para  diseñar y construir una maquina de efectos desencanedados que proteja un tesoro y que al retirarlo se active iniciando una serie de mecanismos que al final terminaran con la activación de una trampa. Todo de forma automática!

Primera parte:

  Para realizar este trabajo el grupo tendrá que seguir los siguientes pasos que serán desarrollados en el cuaderno de forma secuencial como un diario del desarrollo del proyecto:

1. Planteamiento del problema: Que será hecho con los estudiantes teniendo en cuenta las limitaciones, condiciones, tiempos etc.

2. Búsqueda de información: Los alumnos deben buscar información sobre la creación de otras maquinas para que tengan una idea clara de cómo tienen que construir la suya.

3. Ideas individuales: Cada componente de grupo debe tener una idea y pasarla a un boceto para que entre todas las ideas se lleve a cabo las ideas de grupo. Se debera esplicar paso por paso como funciona cada efecto con el otro y como se llega al final.

4. Soluciones del grupo: El grupo debe tener varias ideas y pasarlas a un boceto para que entre todas las ideas se lleve a cabo una idea de grupo. Se tiene que hacer un boceto muy claro de la maquina y todos sus componentes para llevar a cabo la construcción ademas de mapa mental de la solucion indicando pasos y operadores..

5. Planos de las soluciones: Para poder elegir la mejor de las soluciones se deben presentar los planos de por lo menos tres opciones diferentes para escoger y representar como funcionarían estas soluciones y como serian construidas (materiales, procesos y herramientas).

6. Elección de una de las soluciones: Luego de presentar las soluciones se escogerá una para ser desarrollada.

7. Planificación: Se escribirá que se debe hacer cuando ya tenemos los materiales, esto sirve para tener una idea física del trabajo.

8. Construcción: Con todas las ideas y medidas empezamos con la construcción. Construimos la maquina con las ideas del principio cambiando solamente lo que veamos que no funcione bien.

9. Verificación y evaluación. Probamos varias veces la máquina para saber si funciona correctamente. Si es así se entrega la maquina al profesor para que la evalúe y se presenta a todos en el curso.

Conceptos a desarrollar

Energía: la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología, «energía» se refiere a un recurso (natural o artificial) que permite el funcionamiento de la maquina (por ejemplo generar movimiento).

Movimiento: En mecánica, el movimiento es un fenómeno físico que se define como todo cambio de posición en el espacio que experimentan los cuerpos de un sistema con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que se toma como referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria.

Maquina: Una máquina es un conjunto de o elementos móviles y fijos, cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar la energía para realizar un trabajo. Esta conformada por mecanismos que unidos permiten el funcionamiento a un dispositivo.

Mecanismo: Se llama mecanismo a un conjunto de sólidos resistentes, móviles unos respecto de otros, unidos entre sí mediante diferentes tipos de uniones, (pernos, uniones de contacto, pasadores, etc.), cuyo propósito es la transmisión de movimientos y fuerzas.

Automatismo: algo que funciona sin la intervención directa de las personas es decir que funciona todo o en parte por si mismo. Las trampas de caza son el primer mecanismo automático de la historia. Estas trampas utilizaban un mecanismo disparador que activaba la trampa.

Conceptualizacion

Los extraños mecanismos que aparecen en las películas como Indiana Jones compuertas que se abren al pisar sobre una roca, piedras que giran, trampas de todo tipo, etc. A todos estos ingeniosos dispositivos se les denomina máquinas de efectos encadenados.

 

Una máquina de efectos encadenados es precisamente eso, un mecanismo en el que una parte mueve a otra, esa otra a su vez a una tercera, y así sucesivamente. Lo más enigmático de estos sistemas es cómo a veces aplicando una pequeña fuerza sobre un punto se puede mover una estructura pesada. Este efecto multiplicador de la fuerza se consigue desde que se inventaron, en la época de las primeras civilizaciones, las máquinas básicas, que son las siguientes:

La palanca. Consiste en una línea que une dos puntos, uno en el que se va a aplicar la fuerza y otro con la resistencia que se quiere levantar o mover, y un tercer punto fijo. Si los dos lados de la palanca son iguales, tenemos un columpio en el que podemos levantar un objeto de nuestro propio peso, lo cual ya no está nada mal. Pero lo mejor es que si colocamos el objeto que queremos mover cerca del punto de apoyo, y nosotros nos ponemos lejos de él, multiplicamos la fuerza y podemos levantar un peso muy superior al nuestro, como en la foto, en la que la bola de 5 kg podría levantar a la de 100 kg. Para entender como funciona esto, podemos pensar en una puerta pesada: pueden hacer la prueba de intentar mover una puerta empujándola cerca de la bisagra (punto de apoyo). Cuesta mucho incluso con una puerta ligera de madera; una pesada de metal resulta casi imposible de mover. Sin embargo, empujando sobre el pomo, que está mucho más alejado, la abrimos fácilmente.

La polea. Consiste en una rueda en torno a la cual se ata una cuerda. Tiramos de ella por un lado y por el otro colocamos el peso que queremos levantar. La ventaja de la polea es que nos permite tirar de una cuerda en lugar de tener que levantar algo en peso, que es más incómodo.

Pero además si la polea no es fija sino que se mueve podemos reducir la fuerza que tenemos que hacer a la mitad, haciendo el techo el resto del trabajo. Colocando dos poleas móviles sólo tendríamos que hacer la mitad de la mitad de la fuerza, y así sucesivamente. Por ejemplo en este mecanismo la fuerza que tenemos que hacer para levantar el peso sería sólo de la octava parte del mismo.

http://www.youtube.com/watch?v=i2HsmEHNl_4&feature=player_embedded

En estas dos máquinas se basan los efectos encadenados, añadiendo claro está el plano inclinado, el uso de superficies en pendiente por donde los objetos caen de forma natural por gravedad. Estas máquinas se han empleado desde las primeras civilizaciones por lo que sí podrían haberse construido en las épocas de las excavaciones que investiga Indiana Jones.

Tomado de : http://cienciavsficcion.blogspot.com/2008/06/indiana-jones-y-las-mquinas-de-efectos.html

Condiciones y definicion del proyecto

Explicación. Diseñar y construir una máquina de efectos encadenados de manera que el número de efectos sea de al menos 5. Los efectos podrán ser mecánicos basicos y compuestos para grado séptimo y solamente mecánicos basicos para grado sexto.

Por tanto, el grupo ideará y construirá los efectos de forma que el conjunto de ellos se accionen uno a continuación de otro, los grupos estaran conformados de maximo dos personas!!!.

Podrán emplearse rampas, balancines o péndulos para transmitir el movimiento de un efecto a otro. Los mecanismos deberán ser hechos en su mayoría empleando material reciclable. De no ser así se usaran elementos de bajo costo y fáciles de conseguir como bandas de caucho, clips, balso, tubo pvc, etc.

El tiempo empleado en recorrer todos los efectos será de al menos de 1 min. Para séptimo y ½ minuto para sexto. 

Todo el conjunto no deberá de sobrepasar las medidas de una caja cúbica de 50 cm. de lado.

El grupo elaborará una memoria donde se reflejarán todos los pasos dados para la realización del proyecto.

Ejemplo

Como construir una palanca:
Se debe tener en cuenta el tipo de palanca: pero, en cualquier caso, la mayor dificultad que podemos encontrar es la unión de la barra con el punto de apoyo, que debe ser móvil.

Como construir una polea:
 Los materiales que se pueden emplear para hacer una polea son muy variados: cartón, madera, corcho, plástico y metal. Pero no debemos olvidarnos de las posibilidades que ofrece aprovechar objetos de desecho, como las tapas de botes, tapones de botellas, bobinas de hilo, tapones de corcho, etc. 

Como construir un engranaje:

Ten en cuenta:Determinar cuantos dientes va a tener cada engranaje, de forma que un numero sea múltiplo del otro. Por ejemplo, si decides que un engranaje tiene 8 dientes, el otro puede tener 4,16,24,32, etc. Dibuja dos circunferencias cuyos diámetros guarden la misma proporción que los números de dientes. Por ejemplo, si elegiste 8 y 24 dientes, la proporción es el triple, entonces dibuja una circunferencia del triple de la otra.Divide la circunferencia en tantos sectores como dientes tiene. En cada marca ira un diente. Los dientes puedes hacerlos:

Como construir una maquina compuesta:

La biela y la manivela pueden ser de metal o de madera. La dificultad para construir este mecanismo radica en las uniones móviles que deben funcionar como articulaciones. 

Diseñar y construir una máquina de efectos encadenados que cumpla las siguientes condiciones:1 - Se desencadenarán cinco efectos como máximo.2 - El elemento desencadenante de primer efecto tiene que ser la explosión de un globo.Se proponen dos soluciones diferentes que resuelven el problema planteado. Cada una de ellas tiene alguna característica propia que permite vislumbrar la riqueza de este tipo de planteamientos para la educación tecnológica.La primera propuesta es una máquina con una estructura y desarrollo sencillo basada en el plano inclinado, puesto que es una rampa por la que se mueve un pequeño vehículo.La segunda ofreceLa solución mediante una serie de operadores más complejos. El conjunto mecánico resuelve el problema mediante la combinación de una catapulta (A), un balancín (B) yun sencillo motor de goma que mueve un "carrusel"   

Puedes consultar enlaces de videos de proyectos en esta direccion:




Explica el funcionamiento de esta maquina sencilla!!!

http://www.aulatecnologia.com/Proyectos/Proyectos.htm

Actividad

• Busca en internet que es una maquina de Rube Roldberg.
• De las siguientes imágenes dibujalas en tu cuaderno y determina que mecanismos produce el inicio del efecto encadenado y describa la secuencia del efecto en la imagen. 

• El estudiante debe realizar un bosquejo en el cuaderno y paint cumpliendo con la explicacion clara de todos los elementos usados para el funcionamiento y la construcción de la maquina de efectos encadenados.
• Debe explicar paso por paso el proceso de funcionamiento de la maquina!!! 

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_Rube_Goldberg 

http://www.solonoche.com/2009/05/maquina-aplasta-huevos-creme-that-egg.html

http://pbskids.org/zoom/games/goldburgertogo/rubegame.html 


Evaluacion

1. Identificar y manejar operadores mecánicos encargados de la transformación y transmisión de movimientos en máquinas. Explicar su funcionamiento en el conjunto.

2. Realizar las operaciones técnicas previstas en un plan de trabajo utilizando los recursos, materiales y organizativos con criterios de economía, seguridad y respeto al medioambiente y valorando las condiciones del entorno de trabajo. 

3. Valorar las necesidades del proceso tecnológico empleando la resolución técnica deproblemas analizando su contexto, proponiendo soluciones alternativas y desarrollando lamás adecuada. Elaborar documentos técnicos empleando recursos verbales y gráfico. 

4. Representar mediante vistas y perspectivas objetos y sistemas técnicos sencillos.

5. Colaborar con el equipo en la planificación, desarrollo y evaluación de los proyectos.