Bienvenida

Hola somos el Grupo 1 del Proyecto semestral de Fluidos y les queremos dar la Bienvenida a nuestro Blog!!!
Toda la información que vayamos recolectando para realizar nuestro proyecto la iremos publicando para ir informando a todas las personas sobre el progreso de la bicicleta.

Colaboración

Por favor, aca cada persona que ingrese a nuestro Blog deje sus opiniones para que lo vayamos mejorando cada vez más, de ante mano muchas gracias.

Grupo 1

Comportamiento Aerodinámico de un Móvil

Aerodinámica: es la ciencia que se ocupa del estudio del movimiento del aire y de las acciones que el mismo ejerce sobre los cuerpos que se mueven inmersos en él. Cuando nos movemos, el aire ofrece resistencia a nuestro movimiento. Cuanto mayor es nuestra superficie, mayor es esa resistencia. Un ejemplo muy claro de esto es cuando vamos en el auto con la ventana abierta y sacamos nuestra mano, ahí nos podemos dar cuenta de que hay una fuerza que nos empuja hacia atrás, la cual corresponde a la fuerza de arrastre que vectorialmente se opone al movimiento del cuerpo. Lo interesante es que cuando sacamos nuestra mano con la palma abierta (de modo de recibir la acción de la fuerza en forma normal), sentimos una gran fuerza que nos lleva la mano hacia atrás, a diferencia de cuando sacamos la mano de costado, situación en la cual claramente el área de contacto disminuye considerablemente y por ende la fuerza de arrastre también disminuye. Como vemos dentro de la aerodinámica la fuerza de arrastre juega un rol muy importante. Es así como los técnicos y científicos han intentado mejorar la aerodinámica, disminuyendo al máximo la acción de la fuerza de arrastre, a través de la implementación de diferentes prototipos que disminuyan la superficie de contacto, la resistencia del aire, la turbulencia, etc. El concepto de fuerza de arrastre será profundizado más adelante. Observemos entonces el comportamiento aerodinámico de algunos móviles tales como, autos, bicicletas etc.

Comportamiento Aerodinámico de un Automóvil

¿Qué se ha hecho para mejorar su aerodinámica? Supongamos que un automóvil se mueve con velocidad Vo en una dirección determinada. Al avanzar se producen o aparecen ciertos fenómenos los cuales serán tratados con más detalle más adelante, estos son fuerza de arrastre y efecto de separación. El movimiento del automóvil implica una separación de las partículas de fluido que lo rodean (efecto de separación), en este caso el aire, generándose una especie de vació alrededor de este. El fluido desplazado, que en un principio suponemos con velocidad inicial 0 adquiere cierta velocidad luego de haber pasado el vehículo, la cual llamaremos velocidad de arrastre. Note que la fuerza de arrastre y la velocidad de arrastre tienen sentidos contrarios. Como ejemplo podemos citar lo que ocurre cuando nos encontramos en un paradero de micro y esta pasa sin detenerse en frente de nosotros. Luego de que pasa sentimos una ráfaga de viento que en realidad es el aire desplazado que antes se encontraba en reposo y que ahora adquiere una velocidad determinada, a la cual llamamos anteriormente velocidad de arrastre.

Bus no Aerodinámico
Los automóviles tienen un área y una forma de contacto con el fluido determinadas, las cuales presentan grandes desafíos para científicos y técnicos que intentan mejorar la aerodinámica de estos. Al romper el aire se genera un fenómeno muy especial llamado turbulencia, el cual se da a altas velocidades y que corresponde a la presencia de un flujo turbulento o irregular, el cual aumenta la fuerza de arrastre. Es por esto que los distintos diseños de automóviles deben disminuir al máximo los efectos de la turbulencia.
¿Qué se ha hecho para mejorar su aerodinámica? Los automóviles se diseñan de forma de que la resistencia del aire sea la menor posible, para mejorar el andar, reducir el consumo de combustible, etc. También se busca mantenerlos pegados al suelo, lo que mejora su estabilidad; por eso a los automóviles que pesan poco o van a altas velocidades se les pone un alerón atrás. Es importante que la ubicación de este alerón sea la correcta de modo de mantener al automóvil pegado al suelo ya que si no es así es posible que el auto se eleve, provocando un inminente peligro para el piloto. El diseño de automóviles debe tomar en cuenta como se comportan las diferentes variables involucradas en su comportamiento aerodinámico. Al igual que todo móvil que se mueve inmerso en un fluido, la superficie de contacto y el coeficiente de arrastre son fundamentales. Diseñadores han dado una forma determinada a los automóviles de modo que el fluido siga su línea de contorno, para luego juntarse lo antes posible de modo de disminuir el flujo turbulento que se forma. Se han incorporado elementos anexos tales como alerones, que crean una fuerza de sustentación contraria a la que se genera en los aviones, ya que en este caso se quiere mantener el auto pegado al suelo. Cuando un auto avanza crea una turbulencia de aire detrás de el generando un vació. (El vació es ausencia de presión atmosférica). Este vació es responsable de una desaceleración o freno. Para contrarrestar esta desaceleración se puede instalar un spoiler (alerón) el cual no deja de generar este vació, pero logra desviar el vórtice (flujo rotacional-turbulento) varios metros atrás del auto disminuyendo su fuerza de atracción.

Automovil Aerodinamico

Formula 1 en Tunel de Viento

Comportamiento aerodinámico de una Bicicleta

La bicicleta ha sido un medio de transporte muy utilizado desde hace muchos años. Los primeros modelos comprendían una rueda delantera muy grande y una rueda trasera más pequeña. A fines del siglo XIX se diseño la bicicleta moderna que hoy conocemos la cual era más segura y presentaba una menor resistencia al aire. Con el paso de los años la aerodinámica de la bicicleta fue mejorando y nuevos diseños fueron ocupando los distintos mercados. Como hemos visto la aerodinámica implica una serie de variables que determinan el comportamiento de un cuerpo que se mueve inmerso en un fluido. Diferentes estudios han determinado que la posición del ciclista es de suma importancia para efectos de la aerodinámica del cuerpo (ciclista + bicicleta). Este puede llegar a representar entre un 65% y un 80% de la resistencia total del aire. Pruebas de túnel de viento han demostrado que una posición correcta del ciclista puede llegar a reducir en un 31% la resistencia del aire respecto del ciclista en posición vertical. Esta posición aerodinámica óptima no se podría obtener sino fuese por la posición de los nuevos manubrios los cuales permiten adoptar una posición con la espalda recta en dirección del movimiento. Si a esto le sumamos la cabeza agachada, obtenemos la posición optima. En esta posición la resistencia del aire se puede reducir hasta en un 25%. Aclaremos que la bicicleta tiene tres puntos de contacto fijos los cuales son: asiento, pedales y manubrios, este último el más flexible en cuanto a posición, permitiendo una mayor movilidad. La ubicación de estos tres componentes de la bicicleta serán determinantes en la variabilidad de posiciones que podrá adoptar el ciclista, en pos de mejorar la aerodinámica.

Estos cambios de posición van a dar lugar a cambios que llegan a ser significativos tanto en la superficie frontal del conjunto ciclista-bicicleta, como en el coeficiente de arrastre de dicho conjunto. Esto conlleva a diferencias significativas en cuanto a resistencia del aire para posiciones determinadas. En el gráfico adjunto obtenido del libro "High Performance Cycling" editado por Asker E. Jeukendrup (Capítulo 9 realizado por Jim Martin y John Cobb) se observan diferentes posiciones que puede adoptar un ciclista manteniendo los tres puntos de apoyo de la bicicleta y su repercusión en la relación Potencia-Velocidad; hay que significar que son sólo 4 de las posiciones mostradas las que se obtienen con la bicicleta con manubrio normal. Estas 4 posiciones son: Standing (De pie), Seated, hands on handlebar tops (Sentado, manos en la parte superior del manubrio), Hands on brake hoods (Sentado, manos sobre las manecillas de los frenos) y Hands on handlebar drops (Sentado, manos en el fondo de los aros del manubrio).

El movimiento de una bicicleta implica vencer una serie de fuerzas que se oponen a dicho movimiento. Estas fuerzas se traducen en resistencias, las cuales son vencidas mediante el trabajo que realiza el ciclista sobre la bicicleta, en otras palabras la energía que le entrega al sistema. Estas resistencias son: Resistencia de Rodadura: Es la resistencia que se genera por la fricción de las ruedas sobre el asfalto. Para este proyecto esta resistencia será despreciada. Resistencia a la Gravedad: Siempre que hay un cambio de altitud (cualquier mínima cuesta o pendiente supone un cambio de altitud) tenemos que vencer la resistencia de la gravedad, que va a ser proporcional al peso y a la diferencia de altitud. Si se rueda en llano y por lo tanto no hay cambios de altitud, esta resistencia no existe y su valor es 0. Esta resistencia se da cuando nos encontramos sobre una inclinación con un ángulo de elevación determinado (es decir frente a una subida). En este caso se debe vencer la componente del peso que apunta en dirección contraria. Esta componente resulta ser: M*g*cos(θ) Donde:

  • θ: angulo de elevación
  • g: aceleración de gravedad
  • M: masa del conjunto

Resistencia Aerodinámica

Cuando andamos en bicicleta, generalmente lo hacemos a bajas velocidades y no notamos el efecto que puede tener el aire sobre nuestro movimiento, de hecho generalmente esta resistencia es despreciada o ignorada. Distinto es cuando la velocidad de desplazamiento aumenta. Esta resistencia aumenta de forma exponencial con la velocidad de desplazamiento. A velocidades inferiores a los 15-20 kms/hora (sin viento) la resistencia aerodinámica es muy baja, pero a velocidades de desplazamiento superiores a los 30 kms/hora (sin viento) la resistencia aerodinámica se convierte en la resistencia más importante (y con mucha diferencia) que tiene que vencer el ciclista. En el gráfico adjunto se observa cómo en terreno plano y circulando a 40 kms/hora la resistencia aerodinámica supone casi el 90% de la resistencia al avance del ciclista.

Es por tanto muy importante tener en cuenta la trascendencia de la resistencia aerodinámica en el rendimiento físico a la hora del posicionamiento del ciclista sobre la bicicleta, ya que pequeños cambios en la posición pueden variar significativamente la resistencia aerodinámica; la resistencia aerodinámica depende de la superficie frontal (ciclista y bicicleta) y del coeficiente de arrastre (asociado a la forma) y ambos pueden ser modificados mediante la posición del ciclista; en la gráfica adjunta se observa la gran diferencia entre la potencia necesaria para ir a 44 km/h en función de la posición (datos reales obtenidos en velódromo con un sistema SRM, versión científica), sin que se produzca un cambio en las medidas de la bicicleta. De esta forma nos damos cuenta de que una mejora en la aerodinámica trae consigo la posibilidad de que realizando una misma potencia, el ciclista irá a mayor velocidad, o también necesitará de menos potencia para ir a 44km/hr. De esta forma el ciclista podrá mantener una velocidad determinada durante más tiempo disminuyendo la energía entregada y por lo tanto aumentando el umbral de fatiga.

Fuerza de Arrastre, Efecto de Separación y variables que participan

A continuación definiremos los conceptos de Fuerza de Arrastre y Separación de Flujo, presentes en el estudio de la aerodinámica de un móvil. Por Fuerza de Arrastre entenderemos a la fuerza que ejerce, en este caso, las partículas del aire sobre la bicicleta cuando está en movimiento. La fuerza de arrastre depende de la velocidad relativa del aire con respecto a la bicicleta y viene en sentido contrario al movimiento del cuerpo. Es por eso que cuando la bicicleta está en reposo es prácticamente nula la fuerza de arrastre. Está fuerza representa el efecto de los rebotes y el deslizamiento de las partículas contra la superficie del cuerpo. Es por ello que la fuerza de arrastre, no solo depende de la velocidad relativa del aire sino también de la magnitud de la sección de contacto, su forma y de su roce aerodinámico con la superficie. Es por esto que su formula general queda expresada como:

Ecuación 1

  • ρ del medio donde esta el cuerpo.
  • S es el área proyectada hacia el flujo.
  • Ca es el coeficiente de arrastre.
Separación del Flujo: El flujo de aire que atraviesa un cuerpo sigue su contorno hasta un cierto punto que es donde ya no sigue su contorno sino que se separa de él. A este punto se le llama punto de separación y esto se debe a los diferentes gradientes de presiones que enfrenta el flujo mientras atraviesa el cuerpo. Mas en detalle, el flujo cerca de la superficie de contacto tiene una velocidad pequeña debido a la fricción, esto hace que, si la presión crece en la dirección del flujo, se podría llegar a encontrar un punto en el que el flujo sobre la superficie no es capaz de abrirse paso y se detiene, incluso pudiendo llegar a producirse una velocidad del aire en sentido contrario debido al momentum que ejerce el cuerpo con la corriente de fluido.

Este momentum también puede formar una vorticidad después del punto de separación.

Separación del flujo de Aires
La estela que deja la figura es lo que nosotros llamamos Vorticidad. Es un hecho experimental que mientras menor sea la estela menor será el arrastre. Conviene pues demorar la separación si queremos un arrastre menor. Si nuestro objetivo es disminuir la fuerza de arrastre, tendremos que darle a los cuerpos una forma tal que la estela disminuya en tamaño.
Variables que participan La fuerza de arrastre está entonces determinada por:

  • Superficie de Contacto (Área proyectada sobre el flujo)
  • Masa específica del fluido que envuelve el objeto (aire)
  • Coeficiente de Arrastre

Tecnología al servicio del mejoramiento de la aerodinámica

¿Que se ha hecho para mejorar la Aerodinámica de una Bicicleta?
Cascos Aerodinámicos Para la parte superior del ciclista se han elaborado cascos que pueden disminuir la resistencia aerodinámica, aproximadamente en un 2%. Es importante que la turbulencia que se genere no afecte el movimiento del ciclista. Es por esto que el casco tiene una determinada forma de modo de cortar el aire, y que este no demore en juntarse nuevamente de modo de disminuir la turbulencia.

Marcos Ligeros y Resistentes Los marcos de la bicicleta también generan cierta resistencia al aire. En un primer momento se usaban tubos redondos los cuales fueron reemplazados por tubos ovalados, siendo estos últimos más aerodinámicos, reduciendo la "separación del flujo" (la corriente aérea, que se abre para dar paso a la bicicleta, se vuelve a juntar más pronto una vez que ha pasado el ciclista, reduciendo de esta manera la resistencia del aire y la turbulencia). También se ha implementado cubrir el tubo del asiento con ciertas estructuras de modo de reducir la fricción con el aire. La implementación de nuevos materiales más ligeros y resistentes ha permitido eliminar algunos tubos de la bicicleta, como por ejemplo el tubo transversal y el del asiento.

Ruedas Las ruedas juegan también un rol importante en la aerodinámica de la bicicleta. Estas al girar van cortando el aire (separación del flujo) causando turbulencia, la cual aumenta la resistencia del aire. Una rueda típica de bicicleta consta entre de 32 y 36 rayos. Las ruedas hechas de discos sólidos y las de tres rayos reducen considerablemente la resistencia producida por las ruedas normales. Con los materiales livianos de hoy se ha logrado que este tipo de rueda sea más útil. La resistencia del aire producida por estas ruedas aerodinámicas disminuye o aumenta dependiendo del viento de costado. El viento que viene de los lados puede causar la resistencia o sustentación.

Rueda de tres rayos y de fibra de carbono, material muy ligero usado hoy en día.

¿Que se ha hecho para mejorar la aerodinámica de motos?

En la construcción de motos, nuevamente entra en juego el trade-off entre disminuir el área de contacto o mejorar el coeficiente de arrastre. Al disminuir la superficie frontal de la moto, en un principio disminuirá la fuerza de arrastre, pero no lograremos conseguir un coeficiente de arrastre adecuado ya que debemos tener en cuenta que el cuerpo del motociclista quedará totalmente expuesto. Por otro lado si diseñamos un carenado (carrocería) grande que cubra bien al piloto, podemos conseguir un buen Ca, pero a cambio tendremos también un área frontal mayor. El movimiento de una moto se ve sometido a una serie de resistencias tales como resistencias por rodadura, fricción con el aire etc. Dependiendo del modelo, se buscará penetrar o proteger. Cuando hablamos de proteger nos referimos a que el piloto pueda meterse en el vació que genera la moto ante el desprendimiento de las partículas de aire, de modo de aprovechar al máximo la potencia destinada a vencer la resistencia aerodinámica. Penetrar es conseguir que el piloto y la carrocería formen un solo cuerpo, de modo que la corriente se desprenda más tarde, disminuyendo la resistencia aerodinámica. Según las necesidades del usuario, el diseñador puede ir probando diseños de modo de privilegiar la protección o la penetración, sumado esto a un inminente efecto sobre la aerodinámica de la moto. Lo que se hace usualmente es modificar el carenado, la posición del manubrio, la posición del motociclista etc.

¿Como mediremos las variables?

Velocidad: Bajo el supuesto en que el aire está en reposo en ejes absolutos, la velocidad relativa de las particulas del aire con respecto a la bicicleta, será la velocidad absoluta que tiene la bicicleta. Mediremos la velocidad a la que se desplaza la bicicleta por una cierta pendiente, poniendo en movimiento al binomio bicicleta-ciclista y siguiendo a estos a su lado en un auto cuyo marcador es digital. Esto nos permitirá obtener con mayor presición el valor de la velocidad a la que viaja el binomio. Para ver el video que se encuentra abajo, se debe hacer click en la imagen y luego dirigirse a la parte superior del blog.
Area: Estimamos el area proyectada mediante el siguiente procedimiento: -Se sacó una fotografía de la bicicleta y el ciclista en posición de pedaleo. -Se cuadriculó la fotografía. -Se contó la cantidad de cuadrados que conformaban el entorno de la bicicleta y el ciclista. -Por último, se multiplicó la cantidad de cuadrados por su conversión a escala real. Con este procedimiento se puede estimar de manera más exacta el verdadero valor del área proyectada.

Aceleracion: Por el procedimiento anterior de la obtención de la velocidad, se midió ésta en intervalos de 4 segundos. Luego, la aceleración se obtuvo como el cuociente entre la diferencia de velocidades para tiempos consecutivos y el tiempo correspondiente a 4 segundos. Una vez obtenidas todas las aceleraciones, procedimos a calcular una aceleración promedio. Esto mismo se realizó en tres ocasiones para distintos ciclistas y finalmente para uno de los integrantes con el prototipo acoplado a la bicicleta.
Coeficiente de Arrastre: Se aplicó la segunda ley de Newton considerando en la ecuación las componentes del peso (binomio) y la fuerza de arrastre, siendo estas contrarias. De la anterior, se despejó la fuerza de arrastre que luego se reemplazó en la ecuación 1. De aquí, con todos los terminos restantes conocidos, determinamos el valor del coeficiente de arrastre.
Presion: Lo calculamos como el cuociente entre la fuerza de arrastre y el área proyectada del binomio.

Organización y Funcionamiento del Grupo de Trabajo

Para la primera entrega, entre todos nos dedicamos a recolectar información sobre la teoría del proyecto. Es fundamental tener claro la base teórica para seguir adelante con él. Una vez definidos los conceptos de fuerza de arrastre, fenómeno de separación, y entendido el comportamiento aerodinámico de un móvil, en particular, el de una bicicleta, decidimos delegar las distintas responsabilidades. Benjamín Arrieta: Su responsabilidad fue la implementación del PowerPoint, preocuparse de que aparezca la información necesaria. Proposición de métodos para medir las variables que intervienen en el problema. Jorge Baeza: Se encarga de administrar el blog. Además cotiza los materiales a emplear en la construcción del aparato. Gonzalo Sánchez: Proponer diseños para el aparato a integrar en la bicicleta, evaluar los materiales que se utilizarán en la construcción del dispositivo y calcular la cantidad que se requerirá en la elaboración de éste. Felipe Preece: Informarse acerca de los aspectos aerodinámicos en vehículos con carrocería. Obtener información acerca de instrumentos de medición que sean útiles y que estén a nuestro alcance en la recopilación de datos. Para la entrega final, Felipe Preece y Gonzalo Sánchez fueron los responsables de cortar el prototipo, poner las manos de latex+pasta de muro y de lijarlo. Por otro lado, Benjamín Arrieta y Jorge Baeza se encargaron de montar el prototipo con dos placas metálicas apernadas al manubrio. Todo esto tomo un tiempo de alrededor de 1 semana y media. Es importante señalar que el trabajo se dio en un marco conjunto y que la colaboración de todos los integrantes tuvo lugar en la mayoría de las tareas especificadas. Cuando indicamos que delegamos distintas responsabilidades, se hace referencia a que tal individuo era el encargado del tema, pero que posteriormente se abriría una discusión para ver de que manera podía el resto aportar en la investigación. Una fortaleza del grupo es que todos nos conocíamos con anterioridad. Esto permitía calurosas y abiertas discusiones, en las que cada uno de los integrantes era capaz de dar su opinión sin represión alguna. Cada uno de nuestros integrantes destacaba en algún área de trabajo, haciendo del grupo en general, un muy buen complemento. Por poner un ejemplo, uno de nosotros es muy buen dibujante; esto nos facilitó la tarea al momento de visualizar un buen diseño para integrar en la bicicleta. Una debilidad del grupo es que, a pesar de que uno de nosotros tiene un buen manejo de la tecnología, nos dificultó mucho la “subida” de información al blog, puesto que no contaba con experiencia en este tipo de sitios.

Elaboración de Soluciones

Para la primera entrega bosquejamos diversas posibles soluciones, las cuales se muestran a continuación.


Alternativa seleccionada y Plan de Trabajo

No satisfechos con ninguno de los prototipos expuestos para la entrega 1, decidimos seguir buscando una mejor solución, ya que nos parecian alternativas inviables, debido a la dificultad que presentaba construir cada una de ellas a partir de los materiales disponibles. En busca de una mejor solución, nos planteamos el desafío de encontrar un prototipo de dimensiones relativamente pequeñas, y de forma curva de posible implementación para nosotros. Además de lo anterior, debimos minimizar el área proyectada y evitar la presencia de un flujo turbulento. Planteamos dos soluciones que cumplían los requisitos expuestos anteriormente. Estos son:

Alternativa Seleccionada

La alternativa seleccionada fue el prototipo 2. Quisimos quedarnos con este diseño ya que el prototipo 1 era de dimensiones muy grandes, además la inclinación que teniamos pensada para éste no permitía que el flujo de aire pasara a su alrededor, sino que más bien chocaba de manera frontal con éste. Por otro lado, el prototipo 2 sí tenía una curvatura que permite que la separación de flujo sea menor y posee una área conveniente para la fabricación del prototipo. A su vez el área del prototipo escogida reduce considerablemente el área proyectada del binomio.

Implementación del Prototipo

La implementación del prototipo en sí, fue lo más complicado de este proyecto. El manejo del plumavit a simple vista puede parecer muy sencillo, pero en realidad presentó una gran dificultad. Para hacer los cortes indicados en el diseño, nos asesoramos con una persona que trabajaba regularmente con este material. Es así como aprendimos a utilizar su principal herramienta de trabajo, que consistía básicamente en un alambre. A éste se le daba la forma requerida por el prototipo y luego se calentaba para hacer los cortes respectivos. En general el plan de trabajo propuesto en la primera entrega, funcionó cumpliendo con las restricciones de tiempo y costo. Abajo se encuentra un video del prototipo en uso, para verlo tiene que hacer click en el icono y luego ir a la parte superior del blog.

Resultados

A continuación se muestran 4 gráficos, dos de ellos relacionan la Fuerza de Arrastre y la velocidad, y los dos restantes, relacinan la Fuerza Total y la velocidad; lo anterior para el caso sin prototipo como también para el caso con el prototipo. En los gráficos de Fuerza Arrastre y velocidad sin prototipo, podemos apreciar que la primera de ellas aumenta cuanto mayor es la velocidad, logrando igualar la fuerza hecha por el peso a una velocidad de 40 km/h. A diferencia del gráfico con prototipo en que la fuerza de arrastre iguala al peso a una velocidad de 42,5 km/h. Su forma es cuadrática y su intercepto se ubica sobre el cero debido a que hay una fuerza de roce constante a lo largo de la velocidad, lo cual nos indica que siempre hay una fuerza constante opuesta al peso presente. De los gráficos de fuerza total podemos ver que a medida que aumenta la velocidad, disminuye la fuerza total. Esto se debe principalmente a que la fuerza de arrastre es contraria al peso, y , como vimos anteriormente, ésta aumenta con la velocidad hasta lograr que la aceleración del conjunto tienda a cero.

Graficos sin prototipo

Graficos sin prototipo

Graficos con prototipo

Graficos con prototipo

Costos

La construcción de nuestro prototipo debía involucrar el menor costo posible. Para esto contabamos con un volumen de plumavit de alta densidad de 1,0m por 0,5m por 0,3m, el cual fue distribuido por el departamento de Hidráulica y Ambiental. También implementamos otros tipos de materiales de bajo costo, tales como aluminio, acrílicos, los cuales fueron facilitados por uno de los padres del grupo. Requisimos a su vez elementos cortantes, pegamentos, latex, pasta muro y brochas. Con todo esto, los costos llegaron a un total de: $20.000

Habilidades y Competencias adquiridas durante el proyecto

En primer lugar pudimos reforzar nuestra capacidad para trabajar en equipo a través de la asignación de tareas para un propósito en común. Comenzando por quien iba a hacer cada parte del proyecto, sin dejar de lado que somos un equipo, haciendo referencia a que nos ayudamos mutuamente. La verdad es que nunca nos habíamos preguntado por la resistencia que opone el aire al movimiento, ya que muchas veces esta no se percibe. Sin embargo, este proyecto nos permitió indagar en el tema y darnos cuenta que en la realidad el fenómeno de la aerodinámica esta muy presente, en ejemplos muy concretos y sencillos como sacar la mano fuera de la ventana mientras el auto está en movimiento. El proyecto nos permitió abrirnos de mente y ver el fenómeno donde antes no lo percibíamos. Dentro de los conocimientos adquiridos están los conceptos de Fuerza de Arrastre, Efecto de Separación, Turbulencia, Coeficiente de Arrastre etc. Logramos entender que es lo que realmente ocurre cuando un móvil se mueve inmerso en un fluido, en este caso específico una bicicleta y el aire; como el paso de la bicicleta corta el aire produciéndose la separación de las partículas que lo componen( Efecto de Separación), creándose turbulencia tras su paso. Pudimos estudiar también que se ha hecho para mejorar la aerodinámica de otros móviles tales como autos, motos ,etc . De ahora en adelante creemos ser capaces de identificar las variables que participan en la aerodinámica de un móvil y como esta puede ser mejorada.

Conclusiones

Los resultados obtenidos concuerdan con los objetivos planteados al comienzo del proyecto. Planteamos la posibilidad de disminuir la fuerza de arrastre que actúa sobre el binomio en movimiento, disminuyendo el área proyectada, para de este modo mejorar la aerodinámica. Según los resultados obtenidos cumplimos el objetivo logrando una disminución de un 0.7653%. El cálculo del coeficiente de arrastre también dio un resultado que concuerda con la teoría ya que al hacer una aproximación por cuadros del área proyectada deberíamos obtener un valor cercano a 2 y obtuvimos un valor de 1,8 aprox, sin prototipo y un valor de 2,16 con prototipo. Las áreas proyectadas respectivamente fueron o,6532 y 0,5226 metros cuadrados. A pesar de las dificultades que se presentaron durante el proyecto, quedamos muy satisfechos con los resultados obtenidos y el trabajo realizado. Como recomendación el hecho de ocupar el plumavit limita las posibles soluciones al problema, para proyectos futuros se podría dar más libertad para la construcción del prototipo.

Integrantes del Grupo

Integrantes del Grupo
(De izquierda a derecha) Felipe Preece-Jorge Baeza-Gonzalo Sanchez-Benjamin Arrieta