Material para el alumnado DISEÑAR LA ENTRADA DE UN APARCAM IENTO SUBTERRANEO El problem a Imagina que trabajas en un estudio de arquitectura. Tu tarea es diseñar una rampa para entrar al garaje. Este garaje está situado en la planta baja de un edificio. Tienes que diseñar una rampa que conecte la entrada localizada en la calle con el garaje ubicado en el sótano de una casa nueva (Fig. 1) Calle Planta del garaje Figura 1 El proyecto mascil ha recibido financiación del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea para acciones de investigación y desarrollo tecnológico en virtud de acuerdo de subvención nº 320693 CC BY-‐SA mascil consortium 2015 Material para el alumnado Tarea 1. Si las ruedas de coche (utilizaremos pequeños coches de juguete a escala) tienen un radio de 8 cm y la distancia entre los centros de las ruedas es de 72 cm (como se muestra en la figura 2) ¿Crees que este coche pasará de forma segura sobre la rampa? (En este caso la rampa fue diseñada con una pendiente de 34°) Fig. 2 Para explorar esta situación puedes utilizar el recurso EE2.ggb Tarea 2. Tenemos tres maquetas de coches con diferentes características, tal y como se muestra en la siguiente tabla: Radio de las Distancia entre en centro de las ruedas ruedas C1 8 cm 72 cm C2 10 cm 99 cm C3 13 cm 111 cm Coche ¿Cuál es la máxima pendiente de la rampa que permitiría pasar de forma segura a los tres coches? Tarea 3. Si la distancia entre los centros de las ruedas de los coches es de 72 cm, ¿cuál seria el radio mínimo de las ruedas que permitiría pasar con seguridad sobre la rampa de 34º? Tarea 4. Para un radio de las ruedas de 8 cm y una pendiente de 34º: ¿cuál es la máxima El proyecto mascil ha recibido financiación del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea para acciones de investigación y desarrollo tecnológico en virtud de acuerdo de subvención nº 320693 CC BY-‐SA mascil consortium 2015 Material para el alumnado longitud entre los centros de las ruedas que permitiría pasar de forma segura sobre la rampa? Tarea 5. Existen ruedas de diferentes tamaños, tal y como se muestra en la siguiente tabla. Para cada tamaño de rueda encuentra la distancia entre los centros de las mimas que permita pasar sobre la rampa de 34º. Para esta distancia determinada, comprueba si los bajos del coche tocan el vértice de la rampa al entrar en el aparcamiento. En el denominado “momento del toque” mide el ángulo entre los bajos del coche y la línea horizontal de la calle. Radio de Máxima distancia entre los Ángulo máximo de la las centros de las ruedas para rampa en el “momento ruedas pasar la rampa del toque“ 8 cm 10 cm 13 cm 15 cm Consideremos ahora un modelo algo más real del coche (Figura 3.) Tarea 6. ¿Sería posible aparcar el coche de la figura 3 (las distancias están dadas en cm) en un garaje subterráneo cuya rampa de entrada es de 28º? Presta también atención a lo que puede ocurrir no solo al entrar en la rampa sino al salir de ella. Utiliza el recurso que encontraras en el fichero EE3.ggb . Figura 3. El proyecto mascil ha recibido financiación del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea para acciones de investigación y desarrollo tecnológico en virtud de acuerdo de subvención nº 320693 CC BY-‐SA mascil consortium 2015 Material para el alumnado Tarea 7. ¿Sería posible aparcar un coche con las características técnicas mostradas en la figura 4 si la rampa de entrada es de 28º? Figura 4. De hecho, en la realidad, la línea que hemos de considerar no es la que conecta imaginariamente el centro de las ruedas. Puede ser que esta distancia sea menor, como se indica en la figura 5. El proyecto mascil ha recibido financiación del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea para acciones de investigación y desarrollo tecnológico en virtud de acuerdo de subvención nº 320693 CC BY-‐SA mascil consortium 2015 Material para el alumnado Fig. 5 http://stamm.snimka.bg/automobiles/tehnicheski-shemi.523901.19987698 Al explorar el problema del aparcamiento hemos de considerar la distancia real entre el suelo y las partes más bajas del chasis del automóvil. Esta es el llamado "margen de altura” o “despeje” al suelo del coche. He aquí lo que dice Wikipedia sobre este concepto: (http://en.wikipedia.org/wiki/Ride_height): El margen de altura (también conocido como distancia al suelo o área despejada) es el espacio entre la base del chasis del automóvil y el suelo en la zona de contacto con la rueda, o dicho de otra forma, la distancia mas corta entre una superficie plana y nivelada y cualquier parte del vehículo en contacto con el suelo. Esta distancia se determina para un vehículo estándar, generalmente sin carga ni pasajeros. Esta distancia es un factor crítico para determinadas características del vehículo. Por ejemplo, para todos los vehículos, pero especialmente para los coches, representa una solución de compromiso entre maniobrabilidad, conducción y estabilidad. El proyecto mascil ha recibido financiación del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea para acciones de investigación y desarrollo tecnológico en virtud de acuerdo de subvención nº 320693 CC BY-‐SA mascil consortium 2015 Material para el alumnado Una distancia al suelo mayor significa que el centro de gravedad del coche está localizado a mayor altura, lo que implica menos precisión y en determinadas circunstancias menor estabilidad Es estos casos, sin embargo, el vehículo presenta la ventaja de ser más seguro sobre superficies irregulares, ya que al tener una zona despejada mayor, es menos probable que el chasis toque el suelo. Esta característica también afecta a la propia aerodinámica del vehículo. Esta es la razón por los coches deportivos suelen tener espacios libres muy bajos, mientras que los vehículos todo terreno y vehículos utilitarios deportivos tienen un valores superiores. Ejemplos de valores extremos de esta característica podemos encontrarlos en el Ferrari F40 y en el Hummer. Tarea 8. Busca la “la distancia al suelo” del coche de tus padres y determina la pendiente máxima sobre la que podría pasar para aparcar en el garaje del sótano. Tarea 9. Diseña un badén (banda sonora) cuya altura sea mayor que la ”distancia al suelo” del coche de la tarea anterior pero que permita pasar por encima de el sin que el coche sufra daños. Puedes encontrar más información sobre las bandas sonoras en: http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_bump Material adicional “Supercar's Worst Enemy – Speed bump” en https://www.youtube.com/watch?v=GSUU5xOMAU8 El proyecto mascil ha recibido financiación del Séptimo Programa Marco de la Unión Europea para acciones de investigación y desarrollo tecnológico en virtud de acuerdo de subvención nº 320693 CC BY-‐SA mascil consortium 2015
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