Diseño y construcción de un banco de pruebas que permita determinar la potencia, trabajo y energía para el Laboratorio de Física de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica
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Date
2023-09
Authors
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
This project presents the need to have didactic material for laboratories, specifically in
the area of physics, allowing Faculty students to have a tool that facilitates
understanding of the topics: work, power and energy of a body.
In the present project, the construction of a test bench was carried out, beginning with
the creation of the plans with the help of software, for which the materials and
measurements of the main components of the machine were taken into consideration,
a database of A36 steel as a structure, a Mitsubishi fx1 16MR PLC, an HMI screen,
infrared motion sensors, power sources and relays, which together perform the
required function of the test bench.
Greater interest was paid to the most important input data such as: the masses and the
angle of inclination, later 10 tests were carried out varying these data, to start the
comparisons the masses were entered at a certain angle, the test was repeated using the
same masses with the difference that on this occasion the angle would be zero allowing
to compare the data obtained from the test bench and the calculations carried out
manually by means of Newtonian physics.
At the end of the test bench, it will be delivered to the Faculty of Civil and Mechanical
Engineering, who will make it available to students, ensuring their educational wellbeing.
Description
En este proyecto se presenta la necesidad de contar con material didáctico para los
laboratorios, específicamente en el área de física, permitiendo que los estudiantes de
la Facultad tengan una herramienta que facilite la comprensión en los temas: trabajo,
potencia y energía de un cuerpo.
En el presente proyecto se realizó la construcción de un banco de pruebas, iniciando
con la creación de los planos con la ayuda de un software, para los cuales se tomaron
en consideración los materiales y medidas de los componentes principales de la
máquina, una base de acero A36 como estructura, un PLC Mitsubishi fx1 16MR, una
pantalla HMI, Sensores de movimiento infrarrojo, fuentes de poder y relés, los cuales
en conjunto realizan la función requerida propia del banco de pruebas.
Se prestó mayor interés a los datos de entrada más importantes como son: las masas y
el ángulo de inclinación, posteriormente se efectuaron 12 ensayos variando estos datos,
para iniciar las comparaciones se ingresaron las masas a un ángulo determinado, se
repitió el ensayo utilizando las mismas masas con la diferencia que en esta ocasión el
ángulo sería distinto permitiendo comparar los datos arrojados por el banco de pruebas
y los cálculos realizados manualmente por medio de la física newtoniana.
Finalmente se concluye que el banco de pruebas se comporta en conformidad a los
objetivos planteados, donde los cálculos de error no sobrepasan un seis por ciento,
demostrando que los datos arrojados por el banco de prueba y calculados teóricamente
son similares
Keywords
BANCO DE PRUEBAS, FÍSICA NEWTONIANA, ÁNGULO DE INCLINACIÓN, VELOCIDAD, ENERGÍA CINÉTICA, ENERGÍA POTENCIAL, MASA