Brazo Hidraulico

PROYECTO DE AULA

DISEÑO Y FABRICACION DE UN BRAZO HIDRAULICO

ÁREA

TECNOLOGIA E INFORMATICA

INTEGRANTES

ESTUDIANTES DEL GRADO 11 A

TRABAJO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA PARTICIPAR EN LA PRIMERA FERIA DE LA CIENCIA Y LA CREATIVIDAD INSELCO 2011

ASESOR

LIC. LILIANA NEGRETE PADILLA

LIC. LEIDIS CONTRERAS TOUS

1. TÍTULO DEL PROYECTO

DISEÑO Y FABRICACION DE UN BRAZO HIDRAULICO

2. PROBLEMA

Dentro del proceso de enseñanza aprendizaje existen muchos contenidos que resultan complejos para la comprensión por parte de los estudiantes. Uno de estos contenidos es el de la hidráulica, ya que su enseñanza muchas veces está basada en aspectos teóricos que resultan difíciles de asimilar e incluso muchos de ellos afirman que no existe ninguna necesidad de aprender acerca de estos temas que de nada les va a servir para la vida ya que no piensan estudiar ingeniería, por ejemplo.

Ante esta actitud muchas veces se ven afectados los resultados de las pruebas externas (ICFES) ya que se presentan ciertas preguntas relacionadas con estos contenidos en las cuales los estudiantes muestran bajas competencias afectando el promedio institucional y motivando la búsqueda de alternativas de solución a dicha problemática a través de los planes de mejoramiento.

Una de las principales dificultades, a nivel institucional está en la interdisciplinariedad, ya que muchas veces los temas se ven dispersos en los distintos planes de área y/o asignatura y los estudiantes deben abordarlos desde una y otra sin encontrar un punto de apoyo que les facilite su comprensión, tales como es el caso de las áreas como química, física, matemáticas y tecnología, entre otras.

Además a través de este proyecto se logra motivar el estudio de la hidráulica lo cual es importante ya que posibilita analizar las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de las aguas. También, porque abre espacios de investigación, teniendo en cuenta que cada vez son menos los estudiantes que lo hacen espontáneamente dejando de lado el paradigma que ese tipo de actividades es para personas con niveles superiores de inteligencia.

De todo esto nos surge la siguiente pregunta problemática:

¿Qué sucede si aplicamos una Fuerza ejercida por la presión de un fluido como el líquido de un área menor a un área mayor?

3. PREGUNTAS ORIENTADORAS

¿Qué es hidráulica y para qué sirve conocer acerca de ella?

¿Cómo aplicar la mecánica de fluidos en un brazo hidráulico?

¿Qué principios de la hidráulica se ponen en práctica con el diseño de un brazo hidráulico?

¿Qué elementos del contexto permiten el diseño y fabricación de un brazo hidráulico?

4. OBJETIVOS

4.1 OBJETIVO GENERAL

Diseñar un brazo hidráulico que permita la aplicación interdisciplinar de los principios de la hidráulica y de su importancia en la cotidianidad de los estudiantes.

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar el concepto de hidráulica y la importancia de conocer acerca de ella.

Aplicar la mecánica de fluidos a través del diseño y construcción de un brazo hidráulico.

Identificar los principios de la hidráulica que se ponen en práctica con el diseño de un brazo hidráulico.

Analizar los elementos del contexto que facilitan el diseño y fabricación de un brazo hidráulico aprovechando materiales reciclables.

5. ALCANCES DEL PROYECTO

Al finalizar el desarrollo del presente proyecto se espera que los estudiantes estén en capacidad de:

- Interactuar positivamente en grupos en la consecución de objetivos comunes.

- Despertar el espíritu investigativo de los estudiantes en temas relacionados con la hidráulica.

- Motivar a los estudiantes en la construcción de aparatos tecnológicos empleando conocimientos de las distintas áreas del saber.

- Reconozca la importancia de la tecnología en el avance científico y disciplinar de la sociedad

- Identifique principios de la hidráulica en contextos cotidianos

- Valore la importancia de la construcción del conocimiento a través del desarrollo de competencias.

- Fundamente su interés por la hidráulica y amplíe sus conocimientos al respecto.

6. MARCO TEÓRICO

HIDRÁULICA

La Hidráulica General aplica los conceptos de la Mecánica de los Fluidos y los resultados de experiencias de Laboratorio en la solución de problemas prácticos que tienen que ver con el manejo del agua en almacenamientos y en conducciones a presión y a superficie libre.

Los conceptos de la Mecánica de Fluidos se resumen en tres capítulos:

1. Estática.

2. Cinemática.

3. Dinámica.

En la Estática se estudia el agua en reposo; en la Cinemática se trata de las líneas de flujo y de las trayectorias y en la Dinámica se estudian las fuerzas que producen el movimiento del agua.

De acuerdo con su variación en el tiempo el flujo del agua se clasifica como Permanente y Variable. Es Permanente cuando sus condiciones en un sitio determinado no cambian con el tiempo; en caso contrario el flujo se llama Variable o No permanente.

En muchos problemas de Ingeniería, por ejemplo en el diseño de captaciones, conducciones, puentes, obras de protección contra la acción de ríos, estructuras de drenaje, etc, el flujo se trata como Permanente. Los estudios de Golpe de Ariete en conductos a presión, y de Avalanchas y de Tránsito de Crecientes en conducciones a superficie libre aplican los conceptos del Flujo No Permanente.

APLICACIONES DE LA HIDRÁULICA

- Conducciones abiertas y cerradas. Las conducciones se diseñan para transportar agua desde un punto de inicio hasta su disposición final en un depósito o en otro conducto de mayor tamaño. En el punto de inicio, o ENTRADA, el conducto recibe el agua desde una estructura de captación y luego a lo largo de su recorrido puede recibir caudales adicionales que entran lateralmente. La disposición final del caudal

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