TamboCar

Convocan:

            La asignatura de Física.

La competencia consiste en construir un auto de juguete que funcione con baterías o energía solar, el cual debe tener incorporado un diseño innovador empleando materiales de desecho.

1. Inscripción:

La inscripción a la competencia tiene un valor de 5.000 pesos lo que incluye el kit básico para la fabricación de tu propio modelo de competencia.

Los componentes del kit son: 1 motor de 3 voltios, 1 porta pilas 2xAA ó conector de panel, dos ejes, 1 kit de piñones de diferentes diámetros.

Diferentes kits

Para inscribirse los estudiantes deben llenar la planilla de registro que pueden encontrar con el estudiante de 11°A Mateo Giraldo, asignando un nombre al equipo de máximo 3 estudiantes, seleccionando la categoría (baterías o energía solar) y cancelando el valor de la inscripción.

2. Características técnicas:

• El vehículo debe estar confeccionado en gran parte por materiales reciclados. Se considera materiales reciclados: botellas plásticas, cartones, cajas de cartón, latas, papeles, pitillos, elásticos, envases varios, entre otros. En ningún caso se considera para este caso tomar un carro en desuso y acondicionarlo lo que causará descalificación para el concurso.
• Tamaño del auto y ruedas: libre elección.
• El funcionamiento del vehículo debe ser con máximo 3 voltios para la categoría baterías o 5 voltios para energía solar.
• Se debe construir de tal manera que los jueces vean todo el circuito utilizado y los componentes mecánicos.

3. Etapas de la competencia.

1° etapa: Llenar los formatos de inscripción y cancelar el valor del kit antes del día 02 de octubre.

2°etapa: La entrega de los kit se hará entre los días 4 y 5 de octubre y la construcción del vehículo se realizará entre dicha fecha y el 30 de octubre. Además desde la entrega de los kits se permitirá el ingreso de los estudiantes durante el segundo descanso al laboratorio de física y química donde contarán con asesoría del docente y herramientas para apoyar su trabajo de diseño y construcción. Además de contar con las clases de física para resolver inquietudes al respecto.

3° etapa: El 30 de octubre se realizarán las eliminatorias por grado donde clasificará un equipo por categoría, además, los equipos deberán hacer una explicación a los jurados del proceso de construcción, beneficios del diseño y especificaciones mecánicas.

Dimensión de la pista

La pista tendrá una longitud de 15 metros lineales y el número de carreras y demás condiciones serán anunciadas una vez se cuente con el número total de inscritos a este certamen.

Algunas ideas para la construcción

Reglamento de la competencia TamboCar 2012

Aspectos Técnicos

De estricto cumplimiento en la construcción del vehículo y durante la competencia.

1. El objetivo de esta competencia es incentivar creatividad de los estudiantes y la apropiación de conocimientos de ciencia y tecnología fomentando a su vez el trabajo en equipo.

2. Los equipos para la competencia serán de máximo tres estudiantes quienes podrán ser de diferentes grados y grupos, caso en el cual competirán con el grado del estudiante más avanzado.

3. Los componentes que reciben con el Kit es de carácter obligatorio utilizar el motor y algunos de los piñones suministrados.

4. El voltaje de los vehículos será de 3 voltios (dos baterías AA) o 5 voltios para la categoría energía solar. En esta última categoría, los paneles solares que emplearán los estudiantes de la institución serán conformados por tres paneles en paralelo cuyas especificaciones son: VOLTAJE 5VDC, CORRIENTE 80mA, DIMENSIONES 60X60X3mm. Está prohibido utilizar otras fuentes de energía.

5. Los ejes suministrados se pueden utilizar o reemplazar para lograr mejor desempeño de los vehículos, según criterio de cada uno de los equipos

6. Los demás elementos para la construcción y funcionamiento de los vehículos serán suministrados por los equipos competidores con al menos un 80% de materiales reciclados: botellas plásticas, cartones, cajas de cartón, latas, papeles, pitillos, elásticos, envases varios, entre otros. En ningún caso se considera para este caso tomar un carro en desuso y acondicionarlo lo que causará descalificación para el concurso. El vehículo se debe construir de tal manera que los jueces vean todo el circuito utilizado y los componentes mecánicos para facilitar su valoración.

7. La velocidad es muy importante, por tanto, sugerimos utilizar elementos livianos y realizar las pruebas con anticipación para ir mejorando los tiempos de carrera de los vehículos. Además, es importante que cada equipo realice una sustentación teórica del vehículo construido y los beneficios de su diseño.

8. Los vehículos deben correr totalmente rectos y no desviarse del carril asignado, por lo tanto deben hacer pruebas para que estén equilibrados. El tipo de llantas utilizado, la forma de poner los ejes, la ubicación de los otros elementos en el chasis, son parte del secreto para que se muevan rectilíneamente.

NOTA: El presente reglamento puede estar sujeto a cambios sin previo aviso.

Kit completo con energía solar

Aspectos a considerar en la construcción de un modelo de auto de carreras

El desarrollo de un modelo de carreras debe llevar al equipo a un grado más avanzado de diseño y funcionamiento. La verificación de componentes y la optimización de las prestaciones del coche obliga a un trabajo más lento y a una búsqueda de más información técnica.

En la práctica, muchos centros adoptarán una propuesta mixta, a medida que el entusiasmo va dando lugar a la experiencia y a las verdaderas posibilidades conseguidas con su prototipo.

Entonces… ¿cuál es el primer consejo? Para ganar la carrera el coche tiene que acelerar lo más posible durante el mayor tiempo posible.

El coche debe ser lo más ligero posible, si no se frenaría demasiado.

F= m x a (2ª Ley de Newton)

F = Fuerza (N)

M = masa (kg)

A = aceleración (m/s²)

a ~ m-1 : aceleración es inversamente proporcional a la masa

El coche debe tener una reducida resistencia al desplazamiento.

Fv ~ Vv2 : la resistencia al desplazamiento aumenta con el cuadrado de la velocidad del viento.

Fv = Fuerza de resistencia del viento (N)

Vv = Velocidad del viento = Velocidad del coche (v) + Velocidad del aire (m/s)

Principios Básicos del Proyecto

Coche con poco rozamiento, debido a la resistencia provocada por el movimiento de los engranajes, de las ruedas y el contacto de los neumáticos con la pista.

Las fuerzas de rozamiento dependen de las características de las superficies en contacto y de la masa del coche, pero no dependen del área de la superficie de contacto.

Fa ~ V: la fuerza de rozamiento aumenta proporcionalmente con la velocidad del Auto.

Fa = Fuerza de rozamiento (N)

V = Velocidad del coche (m/s)

La resultante de las fuerzas limita la fuerza de movimiento del coche:

Fr = Fm - Fv – Fa

Fm = Fuerza del motor (ruedas) (N)

Si Fv + Fa = Fm la aceleración del coche es nula

El impulso proporcionado al coche está relacionado con la potencia del motor.

Fm = P/v: la fuerza de movimiento del coche es proporcional a la potencia suministrada por el motor.

Fm = impulso del motor a través de las ruedas motrices (N)

P = potencia proporcionada por el motor

V = Velocidad de desplazamiento del coche

Cuando el coche inicia el movimiento, la potencia del motor es baja. Esta potencia aumenta con el aumento de velocidad hasta alcanzar un cierto límite máximo (depende del motor). En estas condiciones, por más que la velocidad aumente, la potencia disminuye.

Principios Básicos del Proyecto

El diámetro de las ruedas se debe calcular a partir del compromiso entre la velocidad del motor y la razón de multiplicación de la transmisión para una velocidad dada del coche.

Mv = vR/ d: es mejor comenzar por un diámetro pequeño

Mv = rotación del motor (rpm)

V = Velocidad del coche (m/s)

R = Razón de transmisión

d = diámetro de la rueda (mm)

Los engranajes deben presentar poca resistencia (aluminio o plástico) y deben estar montados firmemente sobre el chasis o sobre un apoyo tan rígido como el chasis.

Las ruedas deben tener apoyos rígidos unidos al chasis así como estar bien alineadas con los engranajes. Deben ser perfectamente circulares (vale la pena esmerarse), pudiendo pegar una tira de caucho o un neumático rígido para reducir el rozamiento. Probar diferentes opciones y escoger la mejor.

Los ejes deben estar paralelos entre sí y muy bien sujetos a la perpendicular en relación con el chasis.

Precisión técnica.

• Tal vez sea el factor más importante.
• Mejor construcción significa mejor precisión técnica.
• Engranajes ajustados y precisos.
• Sistemas de dirección con tolerancias bien ajustadas la guía.
• Chasis ligero y con rigidez suficiente para rodar bien por la pista.

Poco peso

• Materiales resistentes y ligeros.
• Diseños simples de carrocería y chasis.

Ruedas con rodamientos de bolas.

• Uso de ruedas bien unidas al eje de trasmisión.
• Uso de ruedas con pequeños rodamientos de bolas (cojinetes).

Ruedas

• Diámetros pequeños, duras, adherentes y estrechas.

• Neumáticos largos y blandos no significan mejor tracción.

• Uso de lubricante (silicona) antes de cada carrera.