DIVULGACION

 

TRABAJO POTENCIA Y ENERGIA

GRUPO CONFORMADO POR:

- Jairo José Martínez Manjarres.     - Ronald Castilla Gonzales.

- Dugar Ospino Martínez.               - Shaden Jimenez Colón.

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA

Problema o necesidad:

Este proyecto fue realizado con el propósito de demostrar científicamente cómo se pueden calcular y comprender los conceptos de trabajo, potencia y energía en situaciones de la vida real. Para esto, utilizamos un experimento sencillo con una polea, que nos permitió aplicar las fórmulas de la física de manera práctica.

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EXPLORACIÓN

Información necesaria para resolver el problema:

Conocer las fórmulas y la relación entre trabajo, potencia y energía, así como ejemplos cotidianos donde se apliquen (levantar un objeto, medir su altura, el tiempo que tarda y calcular la energía usada).

¿Qué es un sistema?

Un sistema es un conjunto de elementos que trabajan juntos para cumplir un objetivo. En este caso, el sistema está formado por la polea, el objeto a levantar, la fuerza aplicada y el tiempo que se mide.

¿Cuáles son las partes del sistema?

• Trabajo (W = F · d): Es la fuerza aplicada multiplicada por la distancia que se mueve un objeto.

• Potencia (P = W ÷ t): Es la rapidez con la que se hace un trabajo, dividiendo el trabajo entre el tiempo.

• Energía (E = W): Es la capacidad de realizar un trabajo, en este caso, el mismo valor que el trabajo hecho.

• Objeto: Es la carga o peso que se levanta con la polea.

• Instrumentos de medición: cronómetro, gramera y regla.

¿Cuáles son los usos de este sistema?

Permite demostrar cómo se relacionan el trabajo, la potencia y la energía en la vida real, y entender que estas fórmulas son aplicables en actividades como levantar cargas, usar máquinas simples o medir rendimiento.

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DISEÑO

¿Qué voy a construir?

Un modelo sencillo con una polea que permite levantar un objeto y calcular con precisión el trabajo, la potencia y la energía en el proceso.

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PLANIFICACIÓN

¿Qué herramientas/materiales necesito?

• 1 polea.

• 24 tornillos.

• 12 uniones.

• 1 cuerda resistente.

• 1 objeto con peso a conocer.

• 1 soporte de madera o estructura.

• 1 regla.

• 1 calculadora.

• 1 cronómetro o celular.

• 1 cuaderno para anotar cálculos.

¿Cómo funciona el producto tecnológico?

Se coloca el objeto en la base que carga la cuerda de la polea, se mide la altura, se aplica la fuerza para levantarla y se cronometra el tiempo. Con esos datos se calculan el trabajo (W), la potencia (P) y la energía (E).

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CONSTRUCCIÓN

¿Cuál es el paso a paso para realizar el producto tecnológico?

• Instalar la polea en un soporte firme.

• Amarrar la cuerda y colocar el objeto (pesa).

• Medir la distancia que recorrerá la pesa.

• Aplicar la fuerza y levantar el objeto mientras se cronometra el tiempo.

• Calcular el trabajo (W = F · d).

• Calcular la potencia (P = W ÷ t).

• Relacionar la energía (E = W) con el trabajo realizado.

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EVALUACIÓN

¿Cómo funciona el producto tecnológico?

El sistema funciona al aplicar fuerza sobre el objeto para levantarlo con la polea. El trabajo se calcula con la distancia y la fuerza aplicada, la potencia con el tiempo y la energía con el trabajo hecho. Esto demuestra en la práctica cómo se relacionan estos tres conceptos en la vida real.

TRABAJO DE ELETRONICA

 Problema

En muchos lugares se necesita levantar o mover objetos que tienen cierto peso, y hacerlo manualmente puede resultar peligroso o causar cansancio. Además, no siempre se dispone de herramientas que faciliten esta tarea de manera segura y eficiente.

Por esta razón surge la idea de construir una grúa con puente tipo H, que permita levantar y trasladar objetos pequeños con facilidad. Con este proyecto se busca aplicar conocimientos básicos de mecánica y electricidad para crear un modelo funcional, económico y útil para diferentes actividades.

Componentes del Proyecto

Protoboard (placa de pruebas)

Es una placa con muchos orificios donde se pueden conectar cables, resistencias, motores y otros componentes sin necesidad de soldar.

Sirve para probar circuitos eléctricos o electrónicos de forma rápida y segura.

Jumpers (cables de conexión)

Son cables delgados con conectores en las puntas.

Se usan para unir los componentes en la protoboard y permitir el paso de corriente eléctrica.

Existen de tres tipos: macho-macho, hembra-hembra y macho-hembra.

 Motor DC (motor de corriente directa)

Convierte la energía eléctrica en movimiento mecánico.

En este proyecto, sirve para hacer girar la polea o levantar objetos con la grúa.

Funciona conectando los cables a una pila o fuente de energía.

 Poleas (rueditas plásticas de diferentes tamaños)

Son piezas circulares por donde pasa una cuerda o banda.

Se utilizan para multiplicar la fuerza del motor y facilitar el levantamiento de objetos.

En la grúa, ayudan a subir o bajar el gancho.

 Cables (de colores o de conexión rápida)

Permiten transportar la corriente eléctrica entre la batería, el motor y la protoboard.

Cada color se puede usar para una función (por ejemplo, rojo para positivo y negro para negativo).

Portapilas y pilas

El portapilas sostiene las baterías y tiene cables para conectar la energía al circuito.

Las pilas alimentan de corriente al motor y a los demás componentes eléctricos.

 Resistencias

Son componentes que limitan la cantidad de corriente que pasa por un circuito.

Sirven para proteger otros componentes, como LEDs o sensores, evitando que se quemen.

DISEÑO

PLANIFICACION

CONSTRUCCION

 Organización de materiales:

Primero reunimos todos los componentes: la protoboard, los jumpers, el motor DC, las resistencias, los dos pulsadores, el portapilas y las poleas.

 Armado del circuito en la protoboard:

Comenzamos haciendo el circuito en la protoboard.

Conectamos el motor al portapilas y colocamos los dos pulsadores: uno hacía girar el motor hacia la izquierda y el otro hacia la derecha.

También conectamos las resistencias y los cables jumper.

Prueba del circuito:

Probamos el circuito en la protoboard para verificar que los pulsadores funcionaran correctamente.

Uno hacía girar el motor en un sentido y el otro en el contrario.

 Montaje del circuito en la estructura:

Cuando el circuito funcionó, lo pasamos a la estructura que iba a simular la grúa.

La estructura tenía una polea con un gancho, que servía para subir y bajar objetos.

El motor se encargaba de mover la cuerda para que el gancho subiera o bajara.

 Prueba final:

Probamos el sistema completo.

Al presionar un pulsador, el gancho subía, y al presionar el otro, bajaba.

Así logramos que la grúa con puente H funcionara correctamente

EVALUACION

El proyecto de la grúa con puente H funcionó correctamente. Todo el circuito respondió bien y los dos pulsadores trabajaron como esperábamos: uno hacía que el motor girara hacia la izquierda y el otro hacia la derecha, logrando que el gancho subiera y bajara sin problemas.

Durante la construcción comprobamos que las conexiones en la protoboard estaban bien hechas y que el motor tenía la fuerza suficiente para mover la cuerda. El sistema de polea y gancho permitió levantar objetos pequeños de forma controlada.