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1.- Introducción La actividad consiste en determinar, de acuerdo a las características geométricas de una pieza, basándonos en la medición de ángulos, las dimensiones de la misma a fin de realizar cálculos con dichas determinaciones. En base a ello, buscamos demostrar la posibilidad de obtener datos derivados y concluyentes de una pieza, partiendo de unos datos iniciales. 2.- Metodología e instrumental - Metodología de trabajo Se entregó a cada grupo una pieza de madera similar a la de la figura ,y un transportador para medir los ángulos. El profesor midió los lados indicados en la figura a, b, c, d, con regla. También se determinó la masa de la pieza con una balanza. Con esta información y la medición de ángulos, se procedió al cálculo de la densidad solicitada. Sabiendo que: Densidad= masa / volumen - Instrumental de medición Regla Rango: 0 cm a 30 cm Mínima división: 1 mm Transportador Rango: 0° a 360° Mínima división: 1 grado Balanza Rango: 0 g a 999 g Mínima división: 0.1 g Taller de Ingeniería. Taller de Ingeniería. Actividad Nº2, Informe grupo Ingenios, comisión 19. Página 2 de 5. Actividad Nº3, Informe grupo Ingenios, comisión 19. Página 1 de 5. 3.- Croquis y figura 4.- Cálculos y resultados Tabla 1: Datos y fórmulas utilizadas DATOS FÓRMULAS masa 160 g densidad masa/volumen a 8,7 cm volumen área x espesor b 7,6 cm área del triángulo (base x altura) / 2 c 4,1 cm tangente (tg) cat. op./cat,ady. d 15 cm área del rectángulo lado x lado espesor 1,8 cm i) Se trazan líneas alrededor de la figura de madera formando un rectángulo; según dibujo, y se calcula el área del rectángulo: Área del rectángulo = lado x lado = (15,0 cm) x ( 8,7 cm + 7,6 cm + 4,1 cm ) Área del rectángulo = 306 cm2 Taller de Ingeniería. Actividad Nº2, Informe grupo Ingenios, comisión 19. Página 3 de 5. ii) Calculamos el área de los tres triángulos, que se firman entre el rectángulo y el objeto de madera (representado en color blanco). Vamos a llamar a esos triángulos A, B y C, según se muestra en el dibujo. Cálculo del área del triángulo A Medimos con el transportador el ángulo de la figura y obtenemos su complementario. El ángulo medido fue de 60° por lo que el ángulo complementario es de 30° tg 30° = cat. op./ cat. ady. cat. op. = (tg 30°) x (cat. ady.) cat. op. = (tg 30°) x (15 cm) = 8,66 cm Ahora calculamos el área del triángulo A: Área = (base x altura) / 2 Área = (cat.op. x cat.ady) / 2 Área = (8,66 cm. x 15 cm) / 2 = 64,95 cm2 Área ∆A = 64,95 cm2 Cálculo del área del triángulo B Procedemos a efectuar la misma metodología que para el cálculo del área del triángulo A, en este caso: El ángulo medido fue de 80° por lo que el ángulo complementario es de 20° tg 20° = cat. op./ cat. ady. cat. op. = (tg 20°) x (cat. ady.) cat. op. = (tg 20°) x (15 cm) = 5,46 cm Ahora calculamos el área del triángulo B: Área = (base x altura) / 2 Área = (cat. op. x cat. ady) / 2 Área = (5,46 cm. x 15 cm) / 2 = 40,94 cm2 Área ∆B = 40,94 cm2 Cálculo del área del triángulo C Para resolverlo dividimos el triángulo en 2 triángulos rectángulos; según dibujo: Taller de Ingeniería. Actividad Nº2, Informe grupo Ingenios, comisión 19. Página 4 de 5. Calculo el área del triángulo Ca: tg 78° = cat.op / cat.ady cat. op. = (tg 78°) x (cat. ady.) cat. op.= (tg 78°) x (1,5 cm) = 7,06 cm Área = (cat. op. x cat. ady) / 2 Área = 7,06 cm X 1,5 cm = 5,29 cm 2 Área del triángulo Ca = 5,29 cm 2 Cálculo del área del triángulo Cb: Área = (cat. op. x cat. ady.) / 2 Área = (7,06 cm x 6,10 cm) / 2 Área del triángulo Cb = 21,53 cm 2 Cálculo del área del triángulo C: Área = Área Ca + Área Cb Área = 21,53 cm2 + 5,29 cm2 = 26,82 cm2 Área ∆C = 26,82 cm2 iii) Finalmente con los resultados de los puntos anteriores calculamos primero el área del objeto de madera, con este valor obtenemos el volumen con el cual finalmente calculamos la densidad del elemento de madera. Cálculo del área del objeto madera Área = Área rectángulo - Área ∆A - Área ∆B - Área ∆C) = 306 cm2 - 64,95 cm2 - 40,94cm2 - 26,82 cm2 = 173,28 cm2 Área del objeto de madera = 173,28 cm2 Cálculo del volumen del objeto de madera Volumen = Área x espesor Volumen = 173,28 cm2 x 1,8cm= 311,90 cm3 Volumen del objeto de madera = 311,90 cm3 Cálculo de la densidad del objeto de madera Taller de Ingeniería. Actividad Nº2, Informe grupo Ingenios, comisión 19. Página 5 de 5. Densidad = masa / volumen Densidad = 160 gramos/ 311,90cm3 Densidad del objeto de madera = 0,513 g/cm3 Respuesta: la figura de madera tiene una densidad de 0,513 g/cm3 5.- Conclusiones Nuestras observaciones como grupo concluyen en la importancia de relacionar los datos desde los cuales se parte, siguiendo los lineamientos de un procedimiento ordenado. Para este propósito, destacamos que establecer un programa sobre el cual podamos trabajar, como punto de partida, nos permitió ponernos de acuerdo acerca de los procedimientos matemáticos a llevar a cabo, y luego solo limitarnos a seguir ese plan. Es por ello que en esa instancia procedimos a evaluar los datos con los que contábamos y determinamos cómo iba a ser el modo más conveniente de obtener las incógnitas que este problema presenta. En líneas generales, nuestra primera tarea fue determinar el área de la pieza, para luego proceder en multiplicarla por su altura, dándonos como resultado su volúmen y con este pudimos obtener la densidad . Como conclusión general, este ejercicio nos ayudó a conectar los conceptos vinculados a los planos, áreas y volúmenes. 1.- Introducción 2.- Metodología e instrumental 3.- Croquis y figura 4.- Cálculos y resultados Área ∆A = 64,95 cm2 Área ∆B = 40,94 cm2 Área ∆C = 26,82 cm2 Área del objeto de madera = 173,28 cm2 Volumen del objeto de madera = 311,90 cm3 5.- Conclusiones
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