miércoles, 1 de julio de 2009

Trabajo Final Interdisciplinario

COMERCIAL

Robotica


CHICOS: aquí va el trabajo final con objetivo, consignas, apunte teórico, grupos, problemas No aparecen los esquemas. Dejo un original en biblioteca. Comuníquense por correo conmigo si necesitan consultar. prof.marabarbagallo@hotmail.com Saludos. Mara TRABAJO FINAL INTERDISCIPLINARIO : ROBÓTICA – FÍSICA – LABORATORIO 2009 · CURSOS: 3° año Bachiller, 3° Comercial A y B · DOCENTE: Mara Barbagallo, Gabriela Herrero, Paula Cesana · FECHA DE PRESENTACIÓN: 24 de Noviembre (3° A y Bach) y 27 de Noviembre (3° B) · FORMA DE PRESENTACIÓN: dos opciones a) en hoja A 4 en Word con carátula completa, consignas y gráficos a mano o en computadora en folio b) en formato CD o diskette en Power Point (mismos ítems) · OBJETIVO : aplicar todos los conocimientos de robótica aprendidos para diseñar y construir un proceso automatizado, desde PC e interfaz, que solucione mediante el uso de actuadores y sensores un problema físico concreto · CONSIGNAS DEL TRABAJO 1) Planteo del problema-proceso: en forma clara explicar qué se quiere realizar y con qué finalidad 2) Planteo del plan o estrategia a seguir para ejecutar el proceso: explicar cómo se va a llevar acabo y con qué elementos, materiales (incluir todos los periféricos, interfaz I-723 y sus conexiones) 3) Esquema completo del proceso con todos los elementos 4) Marco teórico que fundamenta el plan: explicar los conceptos físicos que intervienen en el proceso y son necesarios para ejecutar el plan y llegar a los resultados 5) Diseño del programa en Tencki- Bloques del proceso propuesto 6) Mediciones y resultados (si los hubiere) : considerar repetir las mediciones necesarias un número suficiente de veces para disminuir los posibles errores 7) Conclusiones: evaluar el trabajo realizado, el grado de cumplimiento de las consignas propuestas, apreciaciones personales, etc. 8) Anexos: para la “demostración real” con los elementos concretos que se van a construir puede ser necesario hacer modificaciones al programa en Tencki-Bloques. Comentar los ajustes necesarios en este apartado. · PROCESO-PROBLEMAS PROPUESTOS PROCESO 1: “Sincronización de semáforo vehicular y peatonal” Construir un semáforo compuesto que permita controlar el cruce de vehículos en una sola dirección y el cruce de peatones en la misma dirección y sentido que los vehículos de manera que estén sincronizados. Para el programa: utilizar tiempos e intermitencias de un semáforo real obteniendo los datos de la calle. Para la construcción de la estructura: utilizar cartón, plástico, etc. imitando el formato real de las luces y dejando espacio para focos, portalámparas y cables PROCESO 4: “Construcción de sensores de presión para controlar nivel de líquido de un depósito” Según el problema 4 de la Guía N° 2: Un depósito de agua se encuentra inicialmente lleno. Se ubican en su interior dos “sensores de presión” a distinta profundidad. Una canilla controlada por una electro-válvula (válvula con motor) permite la entrada de agua al depósito. Según el uso que se haga del agua, el depósito se irá desagotando por una salida que posee en la parte inferior. La detección del nivel de líquido que realicen los sensores se desea evitar que el depósito se vacíe por completo y que rebalse, en caso de que el agua no se utilice y que el proceso de control automático del agua del depósito pueda funcionar indefinidamente. Para el fundamento teórico: tener en cuenta el material teórico que se adjunta en Anexo 1 y completarlo con otra bibliografía. Tema: Presión, presión en el seno de un líquido, principio de Pascal, vasos comunicantes, etc. Para el programa: hacer un programa tal cual se indica y otro modificado utilizándolos periféricos disponibles en el laboratorio (ya que no disponemos de electro-válvulas). Para la construcción: utilizar embudos, globos, cinta de pegar, material de laboratorio, sensores de choque, etc. PROCESO 8: “Determinación de la aceleración de un cuerpo que cae por un plano inclinado” Según el problema 8 parte b (adaptado), de la Guía N°2: Un móvil pequeño (esferita metálica) cae por un plano inclinado con v0 (velocidad inicial) sea nula. Se desea: a) Comprobar que la esfera realiza un MRUV en su caída b) Con los tiempos medidos por los pares de sensores, determinar su aceleración c) Determinar v0 ,v1 , v2 que corresponden a las velocidades en instante inicial, intermedio (cualquiera) y final y graficar en un sistema de ejes v= f(t) para los valores obtenidos Discutir la posibilidad de repetir exactamente la misma experiencia un cierto número de veces para tomar tener distintos resultados (promediarlos) y disminuir el error cometido. Para el programa: utilizar tres pares de sensores ópticos (o de choque si fuera conveniente) Para la construcción: utilizar material de laboratorio, soportes para los sensores, cinta métrica, cinta para pegar, marcadores, etc. Para el fundamento teórico: utilizar apunte teórico del cuadernillo de física y completar con otra bibliografía Tema: Definición de aceleración media e instantánea, aceleración constante, Ecuaciones del MRUV · FORMACIÓN DE GRUPOS Y PROBLEMA SORTEADO GR N° INTEGRANTES PROCESO-PROBLEMA N° CURSO 1 DE ELIZALDE – OJEDA - RIASCOS 4 3° COm. A 2 DE LORENZO- GARCÍA GATTI- ESTEVEZ 8 3 DERKRIKORIAN- PORCEL- BARRERA 8 4 FORGOSO- FERNANDEZ T. – VILAS 1 5 GIANATIEMPO- BORGHI- VENUTTI 8 6 NASSO- VEGA- ARRIGHI 8 7 PAZ- DE BIASE- MARINETTI 4 8 RODRIGUEZ- GRILLO- IGLESIAS 4 9 RONDA- FRASCARELLI- BUTTARELLI 1 10 SANYAN S. – CERNADAS- VILLANUEVA 1 11 TROPEANO- VALDEZ- KREUTZER 1 GR N° INTEGRANTES PROCESO-PROBLEMA N° CURSO 1 CANO- STAUDENMAIER- DE LEÓN 1 3° BACH 2 FAGGIONI- ESTEVA- KRAWINKEL 1 3 KORNIJENKO- RODRIGUEZ G. - TÉRMINE 8 4 LEVERS- FERNANDEZ MALDONADO- SCAVUZZO 4 5 OSHIRO- MOGLIA- BRUKNE 8 6 PEREZ – PEÑA- VERA CIUPALSKA 4 7 PORTELA- DOTTORE- INGRATTA 1 8 PATRIARCA- MALGRETTI- QUIROGA 8 9 DIAZ – WOODS - HERNANDEZ 4 10 CASTELLI – GONZALEZ IRIMA - MORÁN 8 GR N° INTEGRANTES PROCESO-PROBLEMAN° CURSO 1 DE GEORGI – MESSINA - LEYES 3° COM B 2 FAJARDO – FORGOSO – SUAREZ MOSCA 3 RODRIGUÉ – SOILÁN - FRANCO 4 MANSILLA – LONARDI - MIYASHIRO 5 MEZZAPESA – TESTA - GIORDANO 6 DEL FIERRO – ROMERO - TALARICO 7 RUGANO – MARCELLINI - ROMÁN 8 DEL PERCIO – CABRERA - VARGAS Anexo 1 SENSOR DE PRESIÓN Un sensor de presión sirve para detectar la presión ejercida por algún elemento en un determinado lugar. La presión es una propiedad física y se la puede medir (magnitud escalar). Los cuerpos sólidos, los líquidos y los gases ejercen fuerzas sobre las superficies en contacto con ellos y esto se traduce en una presión. La parte de la física que estudia las fuerzas ejercidas por los líquidos en reposo se llama Hidrostática. Veamos algunos conceptos de hidrostática básicos para construir un sensor de “presión”. ¿Cómo se define “presión” en física y en qué unidad se la puede medir? La presión (P) que un cuerpo ejerce sobre una superficie se define como el cociente entre la intensidad de la fuerza (F ) que dicho cuerpo ejerce y la medida de la superficie de apoyo (S). P = F / S Para entenderlo mejor analicemos estos dos ejemplos: Un libro cuyo peso es 30 N y cuyas tapas miden 15 cm x 25 cm (ancho por alto) y 3cm de espesor está apoyado sobre una superficie de plastilina en dos posiciones distintas: a) b) Sa= 3cm x 15cm Sb= 15cm x 25 cm ¿Crees que son iguales las presiones que ejerce el libro sobre la plastilina en cada caso? Para justificar nuestra respuesta calculemos Pa y Pb de acuerdo a la definición anterior: Pa = 30N / (3 cm . 15 cm) = 30N / (0,03 m . 0,15 m) = 6666,66 N/m2 Pb = 30N / (15 cm . 25 cm) = 30N / (0,15 m . 0,25 m) = 800 N/m2 Significa esto que la Pa es mucho mayor que la Pb aún tratándose del mismo libro. Es decir fuerzas iguales producen presiones diferentes (F no es lo mismo que P) Se dice que la Presión es directamente proporcional a la Fuerza ejercida e inversamente proporcional a la Superficie sobre la que se ejerce. La unidad de P siempre es el cociente entre una unidad de F y una unidad de S por lo que N / m2 es una de las más utilizadas. Todos sabemos que al bucear en una pileta o lago, y descender a cierta profundidad, el agua ejerce presión sobre nuestros oídos que puede ser bastante molesta a mayor profundidad. Esto significa que los líquidos, al igual que los sólidos y los gases, también ejercen presión sobre las superficies del recipiente que los contiene y en general sobre cualquier “punto” del interior del líquido. Si en lugar de querer calcular la presión que ejerce un cuerpo sobre la superficie en la que está apoyado nos interesa calcular la presión que ejerce un líquido en el fondo del recipiente que lo contiene, solo debemos aplicar el mismo concepto. Así como la presión que ejerce un bloque sobre una mesa es el cociente entre el peso del bloque y la superficie de contacto entre ambos (superficie de apoyo) análogamente la presión que ejerce un líquido en el fondo de un recipiente será igual al cociente entre el peso del líquido y la superficie del fondo. Veamos de qué depende esta presión y de qué no depende. Supongamos que tenemos dos recipientes iguales llenos hasta la misma altura, uno con agua y otro con mercurio: ¿cuál ejerce mayor presión en el fondo?, sin duda que el de mercurio. Esto se debe a que el mercurio tiene mayor peso específico que el agua (el peso específico es el cociente entre el peso de un cubo de cualquier sustancia y el volumen de dicho cubo: Pe = Peso / Volumen) . El mercurio es 13 veces más pesado que el agua por lo tanto la presión que ejerce en el fondo del recipiente es 13 veces mayor. Si en cambio tenemos dos recipientes iguales ambos con agua pero a distinta altura, es claro que ejercerá mayor presión en el fondo del recipiente aquel que contenga el mayor nivel de agua. Si el nivel es doble, la presión en el fondo será el doble. Es importante aclarar que si en lugar de considerar el fondo del recipiente consideramos un punto cualquiera del interior del líquido todo lo analizado sigue valiendo; así la profundidad de un punto cualquiera del líquido corresponde a la distancia entre el punto y la superficie del líquido. Se lo suele llamar profundidad o altura h. La presión (P) en punto de un líquido a una profundidad determinada (h) no depende de la cantidad de líquido que haya en el recipiente sólo depende del peso específico del líquido (Pe) y de su profundidad (h). P = Pe . hAsí se define que: La presión hidrostática en un punto de un líquido es igual al producto entre del peso específico del líquido y la profundidad de dicho punto (Ley fundamental de la Hidrostática) Todos los puntos de un plano que se encuentren a la misma profundidad en el interior de un líquido en reposo tendrán igual presión sin importar si están cerca o lejos de las paredes o en la pared misma del recipiente. Si por alguna razón en dos puntos de un recipiente, que se encuentran a la misma profundidad, existe diferente presión, el líquido se desplazará del que tiene mayor presión al de menor presión buscando igualar las presiones en ambos puntos y luego volverá a quedar en reposo Si sobre un líquido se ejerce una presión determinada este transmite dicha presión en todas las direcciones hasta quedar en reposo o equilibrio. Esto se conoce como Principio de Pascal. . Vasos comunicantes: explicar En base a ello construimos nuestro sensor de presión así: un recipiente con agua u otro líquido conocido cuya nivel se pueda modificar un embudo con un parche de material elástico ( puede ser un trozo de globo) ajustado en la boca del embudo para registrar la presión a una profundidad determinada del líquido varios tramos de manguera plástica transparente con forma de tubo en U que contiene agua con colorante inicialmente al mismo nivel en ambas ramas para observar cómo la presión ejercida en el parche se transmite por el tubo y hace que las columnas del líquido de color se desnivelen buscando igualar las presiones de un lado y del otro del tubo en U un trocito de corcho o similar colocado a la salida de la segunda columna para que la presión transmitida ejerza la fuerza necesaria para activar un sensor de choque colocado como muestra el esquema Este sensor de presión, combinado con un sensor de choque, así diseñado sólo podrá detectar una presión determinada que corresponderá a cierta profundidad de líquido en el recipiente que hará que el sensor de choque se active únicamente para esa presión. De esta forma será un sensor discreto o binario: detecta cierta presión (Sí ) o no la detecta (NO). Podemos ajustar la ubicación del sensor (su profundidad) para modificar la presión a detectar. Esquema Sensor de choque Trocito de corcho o similar Manguera en U con agua con colorante Líquido Embudo con parche de goma

7 comentarios:

  1. Profe el Ejercicio 5 no tiene A) B) y C)
    y el 2 es el 3 para nosotros porque en laguia npuso dos veces el 2.

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  2. Es IMPOSIBLE hacer los problemas, hay repetidas las consignas 2), y los numeros no concuerdan, encima hay un ejercicio 5) que nunca vimos!!

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  3. Chicos: hola otra vez!!
    Alguno me recordó que la guía Nº1 de problemas de ustedes tenía dos veces el ejercico 2.
    Gracias por avisar
    Por esta razón aquí van de nuevo los ejercicios que hay que ir haciendo.
    Los corregimos al regreso:
    1) Hacer completo
    2) Hacer completo
    2Bis) Hacer completo
    3) Hacer completo
    4) Hacer sólo ítem a)
    5) Hacer completo pero al final reemplazar “6 veces” por “infimitas veces”

    Avisen a los que puedan.
    Saludos.
    Mara

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  4. gracias profe, ahora si =)

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  5. PROFE, LA GUIA ESTA EN BIBLIOTECA?

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  6. profe no entiendo, como hay q poner para q sehaga repetidas veces, o infinitas?... Como se pone para q se enciendan dos motores a la vez, uno abajo del otro lo escribimos?

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  7. Profesora Mara, presento algunas dificltades con algunos ejercicios. Por este motivo no puedo avanzar. Espero que a la vuelta aclare mis dudas.
    Saludos. Atte., Maximiliano Rugano

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