Informe sobre el desplazamiento de los muebles

Informe sobre el transporte de los muebles

Vallvidrera District Co. Calle: Av. Vallvidrera, 68 - 08017 Barcelona Mail: [email protected] [email protected] [email protected]

Departamento de Física

mailto:[email protected]






Distinguidos directores de Vallvidrera District Co. :

Ante todo les agradecemos la confianza que depositaron en el departamento para el anterior

proyecto del pavimento, les estamos muy agradecidos y vemos esta nueva asignación como una

oportunidad para hacer trabajar de nuevo al equipo en pleno rendimiento. La investigación ha durado

mucho menos de lo previsto; tres semanas han bastado para tener una conclusión sólida donde se

expone cual es la opción escogida. Todo el proceso de investigación lo explicaremos en este informe

que consta de una breve introducción teórica, para conocer las fuerzas que influyen al mueble al subirlo a la vivienda. Tras ser conscientes del tema sobre el que se va a tratar, podrán apreciar el

proceso y los cálculos junto con documentos gráficos, imágenes y una conclusión final.

Atentamente: Miquel llobet

Quim Diaz

Alex Marzal


Informe sobre el transporte de los muebles 1

Las fuerzas del transporte

Las opcionesPara esta investigación hemos considerado dos métodos para subir el mueble a la casa: el plano inclinado y un

sistema de poleas ya que aprovechan la fuerza de un modo distinto. Un plano inclinado consiste en una rampa

que se coloca en la escalera para desplazar con mas facilidad el mueble. Para calcular la fuerza necesaria para

mover un mueble en un plano inclinado se ha de aplicar la formula F=Ff + Px donde F es la fuerza para mover

el mueble, Ff es la fuerza de fricción y Px es el resultado de resolver la ecuación sinα= Px/h del triángulo

formado por el punto donde se aplica la fuerza, el Peso y Py que es la fuerza opuesta a la Normal. Px es la

fuerza que hacen el peso y Py

Las fuerzas que afectan a un mueble en un plano inclinado

El peso La fuerza

normal

Fuerza para

mover el

mueble

Fuerza de

Fricción

Py Px

Es la fuerza que

hace el mueble

contra el suelo en

función de su

masa

Es la fuerza de

reacción que

hace el plano

inclinado contra

Py

Es la fuerza que

se hace

empujando el

mueble para

desplazarlo

Es la fuerza que

afecta al

desplazamiento

del mueble

depende del

material

Es la fuerza

contraria a la

normal

Es la fuerza que

hacen el peso y

Py para tirar el

mueble hacia

abajo

Formula:

P= m X g

Formula:

N= cosα X h

Formula:

F=Fr + Px

Formula:

Ff= μd X n

Formula:

Py= cosα X h

Formula:

Px= sinα X h

A diferencia de lo indicado en el informe anterior sobre el principio de acción reacción, en este caso al

desplazarse el mueble en un plano inclinado la fuerza para moverlo es la opuesta a la suma entre Px y la fuerza

de fricción, así como la fuerza normal ya no es la opuesta del peso sino del Py. (Figura 1) Por lo que se puede

deducir que cuando la suma entre la fuerza de fricción y Px sea igual a la fuerza para mover el mueble, este no

se desplazará.



F normalF para mover

el mueble

F de fricciónPy

Peso

Px

Figura 1

α

α

Sistema de poleasLos sistemas de poleas ofrecen una gran ventaja mecánica, es decir, permiten elevar grandes pesos con un

bajo esfuerzo. Son de diversos tipos pero se distinguen dos grupos generales, poleas fijas y poleas móviles

aunque el más destacable de este grupo es el polipasto. Éste esta compuesto por dos grupos de poleas fijas y

móviles cada uno formando un conjunto de poleas de diámetro decreciente y ejes paralelos entre si que se

montan sobre la misma armadura. Por lo cual existe el mismo numero de poleas fijas que móviles. Para calcular

la fuerza, se aplica la fórmula F=P/2N donde F es la fuerza para mover el mueble, P el peso en Newtons y N el

numero de poleas móviles, a más numero menos fuerza deberá hacerse.

Las fuerzas que afectan a un mueble en un polipasto

El peso La fuerza para mover el mueble

Es la fuerza que hace el mueble hacia abajo en función de

su masa

Es la fuerza que se hace para elevar el mueble, en este

caso se aplica en el extremo de la cuerda

Formula: P= m X g Formula: F=P/2N



Fuerza para mover el mueble

P Peso

Poleas fijas

Poleas móviles

El extremo de la cuerda se

sujeta al gancho de la

armadura fija y se pasa

alternativamente por las

ranuras de las poleas

comenzando por la del grupo

móvil y terminando en la

polea fija mayor o extrema

donde quedará libre el tramo

de cuerda del que se tira

Evolución de la investigación

Tiempo total de la investigación: 3 semanas

Empezada el: 6 de noviembre

Acabada el: 20 de noviembre



Primera semana:Búsqueda de información sobre las maneras de subir

un mueble a una casa. Clasificación de los datos y

creación de una base teórica para fundamentar nues-

tra búsqueda. Plan de desarrollo de la investigación y

intercambio de información recogida por los miembros

del departamento.

Segunda semana:Preparación para las pruebas prácticas y búsqueda de los materiales para

realizarla. Inicio de los cálculos del sistema de poleas y recogida de informa-

ción para entender su funcionamiento.

Tercera semana:Pruebas practicas del plano inclinado, medida de ángulos

y peso del mueble. Una vez recogida toda la información,

empezar los cálculos de la fuerza del plano inclinado.

Análisis de todos los resultados de la investigación y

conclusión de este informe



Cálculos de desplazamiento

F=Ff + Px

Para poder demostrar cual es el sistema mas rentable, es necesario probar ambas técnicas con un mismo valor. En esta investigación, el mueble que hemos usado pesa 7,5 Kg, empeza-remos con un plano inclinado.

30º

El primer paso es averiguar la fuerza de fricción

con la fórmula Ff= μd X Py pero como no tenemos

Py primero hemos de averiguarla.

La única manera de hacerlo es aplicando el teorema

del cosinus en el triángulo formado por Py, el peso y

el punto de aplicación de las fuerzas. El ángulo de

90ª ya lo tenemos y también el del punto de aplica-

ción ya que coincide con el ángulo de inclinación de

la rampa en las escaleras, que medimos en las

pruebas prácticas.

Para calcular el peso solo se ha de aplicar una fuerza muy sencilla:

P = masa X gravedad P = 7,5 X 9,8 P= 73,5 Newtons

73 N

Una vez tenemos la fuerza ya podemos aplicar el teorema del sinus y del cosinus para encontrar Py y Px

90º

Sinus Pxsin30= Px/P 0,5= Px/73,5

Px= 73,5 X 0,5 Px= 26,75

Cosinus Pycos30= Py/P 0,86= Py/73,5

Py= 73,5 X 0,86 Py= 63,65

Tras obtener Px ya tenemos una parte de la ecuación para calcular la fuerza pero nos falta la fuerza de fricción

que se calcula aplicando la formula Ff= μd X N. El coeficiente de rozamiento dinámico en este caso es 0,4 ya que

tanto el mueble como la rampa son de madera y la fuerza normal es la contraria Py que es 63,65, ya podemos resolver la ecuación

Ff= 0,4 X 63,65 Ff= 25,46

El plano inclinado de madera

Una vez encontrada la fuerza de fricción y Px ya podemos resolver la ecuación

F= 25,46 + 36,75

F= 62,21 Newtons

30º

Px



Los cálculos del sistema de poleas se basan en el numero de poleas móviles y el peso del objeto:

F=P/2N

N= numero de poleas

El peso del mueble en las pruebas prácti-

cas es de 73,5 newtons como se ha cal-

culado en la prueba anterior. El sistema de poleas usado en esta prueba consta

de 3 poleas móviles, ya tenemos todos

los datos necesarios para resolver la

ecuación.

F=P/2N

F=73,5/6

F=12,25 newtons

12,25 newtons

73,5 newtons

12,25 N

12,25 N

Conclusión



Tras realizar numerosos cálculos y pruebas practicas con el propósito de encontrar la manera más ren-

table de subir un mueble a una casa, el departamento de física ha llegado a la conclusión de que el sis-tema de poleas es la mejor opción. Las poleas dan una ventaja de 49,96 Newtons de fuerza en diferen-

cia del plano inclinado por lo que es claramente la mejor opción. En las pruebas practicas de este in-

forme se ha usado un polipasto de 6 poleas pero si se necesitase, es posible doblar el numero de po-

leas y conseguir un aprovechamiento de fuerzas considerable para mover materiales pesados de todo

tipo.

Desde el departamento de física les damos las gracias por confiar una vez más en nosotros y les recor-

damos que estamos dispuestos a recibir cualquier encargo para satisfacer sus necesidades.

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