MOVIMIENTO
LIMPIO
Objetivo
general
Diseñar y construir un prototipo de motor amigable con el medio ambiente, teniendo en cuenta los requerimientos delimitados en los diversos campos de estudio, para obtener un resultado óptimo y con un correcto funcionamiento.
Objetivos específicos
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Demostrar mediante el prototipo elaborado, un sistema que logre disminuir o inhibir la producción e algunos agentes químicos contaminantes.
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Diseñar y construir un prototipo viable, utilizando materiales reciclables y de bajo costo, sustentando mediante los medios audiovisuales su construcción, diseño y adecuado funcionamiento.
Campo de Pensamiento y Comunicación Matemática
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Sostener la viabilidad del prototipo mediante una función trigonométrica que permita relacionar variables de costo o funcionamiento.
Campo de tecnología y manejo de la información
Campo de mundo natural y responsabilidad ambiental
- Representar por medio de una publicidad las consecuencias de la contaminación ambiental en la condición del sistema nervioso humano, procurando generar conciencia al momento de utilizar motores que emitan agentes que lo afecten.
Eje físico
- Expresar mediante el prototipo la aplicación de algún tipo de fuerza que sea utilizada para generar el movimiento del motor.
Justificación
La contaminación ambiental es la presencia en el ambiente de agentes de tipo físicos, químicos o biológicos, o de una combinación de varios agentes que pueden ser perjudiciales para la salud, la seguridad o la integridad de las personas, así como también de las plantas y animales. Estos agentes físicos, químicos o biológicos son los causantes de dicha contaminación y se denominan “Contaminantes Ambientales”.
Las sustancias extrañas que provocan la contaminación atmosférica son agentes gaseosos, líquidos y sólidos que se concentran en la atmósfera; sus potenciales fuentes de origen son las siguientes:
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Procesos industriales: a pesar de las medidas preventivas constituyen uno de los principales focos contaminantes.
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Combustiones domésticas e industriales: principalmente los combustibles sólidos (carbón) que producen humos, polvo y dióxido de azufre.
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Vehículos de motor: su densidad en las regiones muy urbanizadas determina una elevada contaminación atmosférica (óxidos de carbono, plomo, óxidos de nitrógeno, partículas sólidas). La importancia de cada una de estas fuentes contaminantes es función de la concentración de los agentes emitidos con intensidad superior a la normal, y de las condiciones meteorológicas locales.
Con el objetivo de plantear una solución a pequeña escala respecto a la contaminación atmosférica por parte de los vehículos de motor, se han planteado dos alternativas de prototipo amigables con el medio ambiente.
Eje químico - Campo de tecnología y manejo de la información
Como primera opción, el motor a vapor casero, permitirá la disminución de agentes contaminantes como los óxidos de azufre, el plomo y los óxidos de nitrógeno, debido a que este no requiere de sustancias como combustibles que generan la emisión de sustancias que perjudican el ecosistema.
Utilizando materiales reciclables para reducir el impacto ambiental, se necesita:
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Una caja de leche usada
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Silicona caliente
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Pegante resistente a altas temperaturas
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Lata de refresco
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3 pitillos usados
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Vela pequeña
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Marcador
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Alambre dulce
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Tijeras
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Regla
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Alicate
El costo aproximado para la realización de este prototipo es de $15000, debido a que en su mayoría, los materiales son fáciles de conseguir o reciclados, por lo tanto se muestra como una opción viable económicamente.
Procedimiento:
1. Abrir la caja, cortar la parte superior e inferior y darle forma de barco
2. Luego a 5cm de la punta de la proa, hacer un agujero pequeño por el cual han de salir los sorbetes que serán parte del motor
3. Recortar una franja de 5 cm de la lata, luego la doblamos por la mitad y costados.
4. Introducir los sorbetes dentro de la lata.
5. Poner el motor dentro del barco y lo aseguramos
6. Poner una vela, y lo encenderla para poner en marcha el barco.
Como segunda opción se plantea construir un motor magnético, el cual no emite ningún agente contaminante, puesto que no se utiliza ningún tipo de combustible y no emite ninguna sustancia que provoque cambios en el ecosistema.
Al igual que en la propuesta anterior, se busca evitar al máximo el uso de materiales que afecten al medio ambiente.
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Un retablo de madera de 13 cm por lado
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3 rollos de alambre de cobre
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Carrete de coser
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Pegante resistente
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2 CD
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5 bombillos led
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Tuerca de perno
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5 imanes
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Arandelas
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Tapa plástica pequeña
El costo aproximado para la realización de este prototipo es de $25000.
Procedimiento
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Con ayuda de un taladro, hacer un agujero en el centro del retablo e insertar la tuerca de perno.
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Pegar alrededor de ésta un CD.
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Aplicar pegante en 4 partes del CD y en cada una de estas partes, pegar lun imán en cada una.
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Dar 500 giros al alambre, formando así una especie de aro, siendo así 5 aros
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Raspar una punta del aro de alambre, para que salgan dos puntas de este y amarrarlas en las puntas de los bombillos led.
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Pegar los 5 aros de alambre alrededor del CD que se encuentra en el retablo.
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Pegar en el centro de este CD el Carrete de coser.
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En el CD que tiene los imanes, pegar la tapa plástica, por la parte en que no se encuentran los imanes.
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En este mismo CD por la parte donde se encuentran los imanes, pegar en el centro de este, una arandela.
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Colocar el CD de los imanes, sobre el carrete de coser y girar, el CD para verificar su funcionamiento.
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Por último girar, el CD para verificar su funcionamiento.
Campo de mundo natural y responsabilidad ambiental
La contaminación ha sido una problemática no solo ambiental, se ha evidencido que repercute seriamente en la salud y en la calidad de vida de las poblaciones afectadas, esto se debe a que el organismo se compone de la interacción de sustancias químicas, las cuales también hacen parte del ecosistema que nos rodea, por lo tanto, lo nocivo al ambiente también se manifiesta en el cuerpo humano.
El cuerpo humano requiere de una serie de nutrientes, aportes calóricos, vitaminas, proteinas y minerales para un apto funcionamiento y una salud equilibrada, existe una conexión entre cada uno de los sistemas, es por esta razón que si se ingieren sustancia toxicas como el plomo, uranio, plutonio, y otros agentes contaminantes, se ve afectado el mecanismo de control central del organismo, es decir el sistema nervioso.
Una de las principales alteraciones de este sistema, consiste en una depresion cronica conocida como Distimia, la cual es causada por eltas concentraciones de plomo en el ambiente, produciendo una erdida de ánimo, baja autoestima y bajo rendimiento laboral.
Directamente proporcional a la Distimia, se pueden encontrar otras enfermedades producidas por la contaminación atmosférica, las principales son la Parestesia o el TDHA.
Los prototipos planteados no emiten ningún tipo de sustancia que pueda alterar las condiciones normales del sistema nervioso, lo que significa que no causan tampoco transformaciones en el ecosistema ni detrimentos que perjudiquen el equilibrio ambiental.
Eje Físico
Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo o de producir en él una deformación.
Esta se reconoce una magnitud vectorial y se representa por una flecha (vector) y necesitamos conocer no sólo su módulo, sino también su dirección, sentido y punto de aplicación.
Su unidad es el Newton (1kg pesa 9,8 N en un lugar en que la gravedad es 9,8 m/s2).
Se debe tener en cuenta que en una interacción entre dos objetos, habrá una fuerza entre cada uno de esos objetos. Cuando la interacción termina, los objetos ya no experimentarán la fuerza por lo que podemos concluir que las fuerzas solo existen como el resultado de una interacción.
Para generar todo movimiento, es necesaria la aplicación de algún tipo de fuerza, por este motivo, lo motores requieren de una fuerza denominada fuerza de torsión.
El torque o par es el nombre que se da a las fuerzas de torsión. Para que la torsión exista se requieren dos fuerzas, que se ejercen en sentido opuesto. El valor del par depende del radio de acción de la fuerza (brazo). La mayor o menor torsión que genera una fuerza, depende de la distancia al punto de pivote. A mayor brazo mayor par.
El par o torque es un número que expresa el valor de la fuerza de torsión, se representa en kilogramos por metro (Kg.m), lo que indica que si se ejerce una fuerza de un kilogramo con un brazo de un metro, el torque o par será de por kilogramos por metro (1 kilográmetro).
En un motor de pistones la capacidad de ejercer fuerza de torsión es limitada. Depende de la fuerza de expansión máxima que logran los gases en el cilindro. El torque máximo se consigue cuando el rendimiento volumétrico es máximo y por lo tanto, se dispone de mayor temperatura para expandir los gases. Los motores de mayor tamaño están equipados con cigüeñal de brazo más largo. Esto les da la posibilidad de ejercer igual par de torsión con menos fuerza de expansión de los gases.
La segunda opción diseñada , el motor magnético, no tiene ningún consumo externo de energía, se alimenta utilizando la fuerza de imanes permanentes, en configuraciones de atracción o repulsión, incluso de ambas.
Los motores-generadores electromagnéticos utilizan una pequeña corriente eléctrica para girar en algunos casos en configuración con imanes permanentes. Aparte de generar un movimiento continuo generan más electricidad de la que consumen, por lo que pueden ser retroalimentados ellos mismos, y seguir produciendo energía extra.
Eje quimico
Eje químico
