clase 3, Apuntes de Física. Universidad Rey Juan Carlos (URJC)
maria_luz_romagnoli
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Asignatura: Física, Profesor: Ariel Valdes, Carrera: Ingeniería en Organización Industrial, Universidad: URJC
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Diapositiva 1

Para Docentes y Alumnos

durante la clase

Caso del Cubo: cifras significativas en la Ingeniería

Densidad del Material = 8,67 gr/cm3

Peso del cubo = 83 gramos

¿Cuánto mide cada lado?

Lado = 2,097 cm

Dos personas mandan construir el cubo. A una le sale $ 150 pesos a la otra $1500 pesos. ¿Cuál es la causa de la diferencia?

La cifras significativas. La primera, se arregla con un cubo de 2,1 cm y la otra exigió la medida exacta de 2,097.

El Ingeniero debe valorizar entre lo que necesita y lo posible de realizar a un costo razonable

Estudio de casos vuelo de Air Canada 23 de Julio de

1983 Boing 767–200

68 pasajeros

Tripulación

Desde Montreal a Edmonton

Estudio de casos Previo al despegue y debido a un desperfecto en los nuevos sistemas electrónicos, los pilotos realizaron los cálculos para verificar la cantidad de combustible cargado y ajustar manualmente el sistema de control de consumo de combustible

Estudio de casos vuelo de Air Canada 23 de Julio de

1983 Faltando algunos kilometros para llegar a destino se detienen los 2 motores y el generador de energía eléctrica, quedando el avión a oscuras y en vuelo libre ….

Estudio de casos vuelo de Air Canada 23 de Julio de

1983 Algo había fallado …

Estudio de casos

Recientemente Canadá había adoptado el SI de unidades abandonando así el viejo sistema ingles de medidas

Estudio de casos vuelo de Air Canadá 23 de Julio de

1983

Para ello usaron la relación entre el peso y el volumen denominado peso específico (Pe), por lo tanto multiplicaron el valor obtenido por medición en litros (mediante varilla) por el factor 1,77 (peso específico del combustible) para obtener los kg de combustible a bordo

Pe= peso/volumen

Estudio de casos vuelo de Air Canada 23 de Julio de

1983 El factor de conversión usado era de 1,77 libras/ litro, se midieron 11430 litros

El vuelo debería haber despegado con aprox. 20.400 kg. de combustible

¿Cuántos kilos cargó, si la relación entre el kilo y la libra es de 0,45 ?

Calcule usando relación 0,8 kg / litro

Estudio de casos vuelo de Air Canada 23 de Julio de

1983 El error fue un problema de unidades, el resultado …

Estudio de casos

Nota 2: El avión fue reparado en dos días, y reacondicionado finalmente con un costo de u$s 1 x 10 6. Continuó en servicio hasta Enero de 2008.

Nota 1: Los mecánicos enviados desde el aeropuerto de Winnipeg, para reparar el avión, también se quedaron sin combustible en su camioneta en su camino a Gimli.

Cálculos en Ingeniería

¿Por qué creen que debemos hacer cálculos en Ingeniería?

Además de conocer y aplicar dimensiones y unidades, en Ingeniería se realizan CÁLCULOS, que nos sirven para poder hallar soluciones ante una problemática.

Cálculos en Ingeniería Calculamos para:

1) dimensionar lo que estamos proyectando.

2) Para verificar o controlar si una dimensión dada a un elemento existente, es el que corresponde.

3) Para conocer el comportamiento de un elemento ante la variación de un elemento.

Cálculos en Ingeniería

Cómo pueden ser los cálculos?

A) Numéricos: Mediante reemplazos de valores en ecuaciones matemáticas.

B) Gráficos: Mediante gráficos, ábacos, figuras.

Cálculos en Ingeniería

Los cálculos ¿nos pueden dar soluciones exactas en ingeniería?

¿Cómo resolvemos las situaciones problemáticas con la realización de cálculos?

Cálculos en Ingeniería

Están afectados por 3 factores:

1) Hipótesis simplificativas: son “situaciones ideales” que se tienen en cuenta en los cálculos, para que las ecuaciones nos brinden resultados aproximados a lo que esperamos, para aplicarlos a la realidad.

2) Coeficientes de seguridad: son valores que utilizamos en los cálculos para garantizar la seguridad de los elementos que estamos diseñando.

Cálculos en Ingeniería 3) Tolerancias: es la diferencia entre el valor de una dimensión teórica requerida y el valor real encontrado.

Para que una dimensión pueda cumplir con su finalidad, debe estar comprendida entre dos límites.

Dado que la ingeniería no es una ciencia exacta, que cuando realizamos mediciones de las dimensiones no llegamos a valores exactos, entonces cuando queremos por ejemplo fabricar una pieza o componente, debemos expresar de la siguiente forma:

Cálculos en Ingeniería

X= D ± d

X= dimensión esperada

D= dimensión normal

d=apartamiento

Xmax= D + d

Xmin= D – d

Tolerancia= Xmax – Xmin

Es el valor que admitimos o permitimos

Cálculos en Ingeniería Problemas de áreas y volúmenes 1 Calcula el volumen, en centímetros cúbicos, de una habitación que tiene 5 m de largo, 40 dm de ancho y 2500 mm de alto. 2 Una piscina tiene 8 m de largo, 6 m de ancho y 1.5 m de profundidad. Se pinta la piscina a razón de 600 $ el metro cuadrado. a) Cuánto costará pintarla. b)Cuántos litros de agua serán necesarios para llenarla.

3 En un almacén de dimensiones 5 m de largo, 3 m de ancho y 2 m de alto queremos almacenar cajas de dimensiones 10 dm de largo, 6 dm de ancho y 4 dm de alto. ¿Cuantas cajas podremos almacenar?

4 Determina el área total de un tetraedro, un octaedro y un icosaedro de 5 cm de arista.

5 Calcula la altura de un prisma que tiene como área de la base 12 dm2 y 48 l de capacidad.

6 Calcula la cantidad de hojalata que se necesitará para hacer 10 botes de forma cilíndrica de 10 cm de diámetro y 20 cm de altura.

7 Un cilindro tiene por altura la misma longitud que la circunferencia de la base. Y la altura mide 125.66 cm. Calcular:

1 El área total.

2 El volumen.

8 En una probeta de 6 cm de radio se echan cuatro cubitos de hielo de 4 cm de arista. ¿A qué altura llegará el agua cuando se derritan?

9 La cúpula de una catedral tiene forma semiesférica, de radio 50 m. Si restaurarla tiene un coste de 300 € el m2, ¿A cuánto ascenderá el presupuesto de la restauración?

10 ¿Cuántas losetas cuadradas de 20 cm de lado se necesitan para recubrir las caras de una piscina de 10 m de largo por 6 m de ancho y de 3 m de profundidad?

11 Un recipiente cilíndrico de 10 cm de radio y 5 cm de altura se llena de agua. Si la masa del recipiente lleno es de 2 kg, ¿cuál es la masa del recipiente vacío?

12 Para una fiesta, Luís ha hecho 10 gorros de forma cónica con cartón. ¿Cuánto cartón habrá utilizado si las dimensiones del gorro son 15 cm de radio y 25 cm de generatriz?

13 Un cubo de 20 cm de arista está lleno de agua. ¿Cabría esta agua en una esfera de 20 cm de radio?

Cálculos en Ingeniería 3 Calcula la cantidad de material que se necesitará para hacer 10 recipientes de forma cilíndrica de 10 cm de diámetro y 20 cm de altura.

4 En una probeta de 6 cm de radio se echan cuatro cubitos de hielo de 4 cm de arista. ¿A qué altura llegará el agua cuando se derritan?

5 Un recipiente cilíndrico de 10 cm de radio y 5 cm de altura se llena de agua. Si la masa del recipiente lleno es de 2 kg, ¿cuál es la masa del recipiente vacío?

CIENCIA: CONOCIMIENTO CIERTO DE LAS COSAS

POR MEDIO DEL ESTUDIO DE SUS PRINCIPIOS, CAUSAS Y EFECTOS

TECNICA:ARTE DE TRANSFORMAR LA NATURALEZA.

TECNOLOGIA: CONJUNTO DE

PROCEDIMIENTOS, OBRAS, MAQUINAS, APARATOS Y SISTEMAS CAPACES DE

HACER PROGRESAR LAS TECNICAS UTILIZANDO LA

CREATIVIDAD HUMANA.

ARMAS DE LA INGENIERÍA INVESTIGACIÓN

TÉCNICA

TECNOLOGÍA

CIENCIA

CONDICIONANTES INGENIERO SIGLO XXI

COMPLEJIDAD Y ABUNDANCIA DE TECNOLOGÍA (COMPETENCIA-INTERESES)

AUTOMACION-ROBOTICA-BIOTECNOLOGIA- MECATRÓNICA-NANOTECNOLOGÍA

FORMAS DE ORGANIZACIÓN DE LA EMPRESA

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