A continuación, nuestros cálculos en el programa Maple de la estimación del tiempo en que nuestra embarcación tardaría en recorrer 5 metros.

Claramente este tiempo es demasiado grande, por lo que probamos nuestra embarcación experimentalmente con lo que comprobamos que demora 8 segundos en recorrer los 5 metros.

Construcción del barco

Equilibrio y Estabilidad

Para que se cumpla la estabilidad y el equilibrio de nuestro barco, antes debemos saber:

Para un cuerpo en el agua, cuando queremos encontrar el equilibrio, tenemos que tomar en cuenta el peso total del cuerpo y el empuje que éste provoca. Así, cuando se hace la sumatoria de fuerzas, la igualamos a cero y obtenemos:

Ahora, la estabilidad del cuerpo la podemos estudiar a través de:

Siendo CG el centro de gravedad y CM el centro de carena, este último es la división del momento de inercia y el volumen de carena:

Ahora, para nuestro barco, el estudio de estabilidad es:

MATERIALES

Para la construcción de nuestra embarcación, usamos:

- Plumavit para el casco: Su baja densidad en comparación de la del agua, nos da una gran flotabilidad. Además, es un material de muy fácil manejo. El material no nos da mucha estabilidad, pero todo depende de la forma que le demos

- Madera para soporte del receptor

- Boca de una botella como receptor: Tratando de usar materiales de reciclaje o encontrados en la casa, la botella tenía la forma cóncava y el porte que estábamos buscando.

- Metal pesado para la quilla

Otros: Cola fría, serrucho, sierra, tornillos, atornillador.

Por qué plumavit y no otros?

- Madera: Es resistente y estable, pero tiene una gran dureza y es dificil de trabajar.

- Fibra de vidrio: Tiene gran resistencia, pero es cara, frágil y tiene gran maleabilidad solo cuando se encuentra fundida (a 1250°C) a temperatura normal es difícil y tóxica.

- Plumavit (poliestireno expandido): Bajo peso específico (20 kg/m3 aprox) por lo que flota bastante. Es fácil de cortar, trabajar y conseguir, es barata. Además, su alta flotabilidad, nos permite aprovechar la tensión superficial.

Análisis

Diseño de la embarcación

Tras la realización del curso ICM1113 Diseño Gráfico en Ingeniería, vimos que para diseñar nuestra embarcación era ideal ocupar el programa con el cual trabajábamos en aquel curso, nos referimos a Autodesk Inventor.A continuación, algunas imágenes de nuestra embarcación siendo diseñada en Autodesk Inventor (hacer click sobre la imagen si se desea apreciar mayor tamaño).

Como se pueda apreciar en las imágenes nuestra embarcación constará de una plataforma cubierta (hasta el momento creemos que debiera ser de madera, sin descartar la opción del plumavit), que en su parte posterior tendrá una placa semiesférica y a la vez semi-hueca, de plástico, por la cual la embarcación recibirá el chorro de agua.

La idea principal de que la placa sea semi-hueca, es para que en su parte inferior vaya conectada una pequeña manguera, de manera de aprovechar el agua que caiga por gravedad posterior al chorro y esta caída de agua se justifique como un impulso adicional para la embarcación.

En las siguientes dos imágenes, visualizamos el centro de gravedad de la embarcación, calculado por el mismo programa Autodesk Inventor (hacer click sobre la imagen si se desea apreciar mayor tamaño).

Proyecto

Objetivo del proyecto:El desafío del proyecto, consiste en realizar un diseño y elaborar un prototipo de una embarcación a escala que cumpla con algunas bases establecidas. La embarcación debe flotar y mantenerse 5 centímetros sobre la línea de flotación de manera estable con un litro de agua encima, todo esto mientras un chorro de agua lo impulsa.

Se van a evaluar tanto el modelo, la estabilidad, el cumplimiento de las bases y cuánto se demora en recorrer 5m tras ser impulsado; todo esto depende del diseño elegido, cómo usamos la energía entregada y los materiales de la embarcación.

Restricciones:· El costo máximo de $15.000, de los cuales, el DIHA reembolsará $13.000 por grupo.

· La embarcación debe contar con un elemento tipo placa para recibir el impacto de un chorro en su parte posterior a 10cm sobre la línea de flotación. Esta placa puede tener la forma que quieran, pero debe ser posible desplazarla verticalmente 3cm hacia arriba y 3cm hacia abajo para ajustarla a la posición del chorro.
· La embarcación debe ser mono-casco.
· La embarcación debe ser capaz de transportar 1.0 lt de agua en una botella desechable de 1.0 lt de Coca-Cola, cada grupo elige la ubicación del recipiente sobre la cubierta.
· La línea de flotación debe situarse a 5cm de la cubierta donde está situada la botella de Coca-
Cola.· Debe permanecer estable frente a solicitaciones, sin volcarse lateralmente ni en el sentido longitudinal, permaneciendo el eje principal del aparato horizontal.

PRESENTACION DEL GRUPO

-Felipe Bertoni (3er año)

-Marco Fernandez (3er año)

-Francisco Hornauer (3er año)

-Daniela Johnson (3er año)