Investigación # 8 – La Estimación del Peso de un
Automóvil
del 6 de marzo de 2017 al 10 de marzo de 2017 Valor:
50 puntos
Antes de comenzar a recopilar los datos experimentales
debe establecer la hipótesis de la investigación. Para ello debe verificar el
peso del auto con la información que aparece en las especificaciones del automóvil (sea específico en la marca, modelo y año del auto) en la red informática (internet).
En
muchos lugares aparece la masa del automóvil en kilogramos bajo “curb weight” (US English) o “kerb
weight” (UK English). Multiplique la masa (kg)
por la aceleración gravitacional (9.81
m/s2) y
exprese el peso (Fw) en Newtons.
No use la información que
aparezca bajo “gross weight” ya que
eso indica la masa del vehículo junto a todo lo que pueda ir dentro del mismo.
El peso de un automóvil, experimentalmente, se puede
determinar conociendo la presión que éste ejerce sobre el piso y el área de
contacto. Fw = P•A
Para medir el área de contacto de cada rueda contra la
superficie, el automóvil debe estar apagado con el freno de emergencia puesto y
estacionado en una superficie totalmente horizontal (no en cuesta) y lisa.
Tome dos pedazos de cartulina o papel grueso
y aproxímelos lo más profundo que llegue al frente y atrás de la rueda, mida en
centímetros el espacio que queda entre las cartulinas. Anote el dato. Ese es el largo de la huella
de la goma. Convierta la medida de centímetro a metros. Utilice los pedazos de cartulina para medir
el ancho de la huella, colocándolos en el lado interior y en el lado exterior y aproximándolos lo más
que pueda a la goma. Mida el ancho en centímetros, anote el dato, y convierta
la medida de centímetros a metros.
Multiplique el largo por el ancho y obtenga el área en metros
cuadrados (m2).
Determine la presión de aire de la goma. La presión se
puede obtener utilizando el instrumento que viene para ello, conocido
como manómetro, para medir la presión de
aire dentro de la goma. Los medidores de
presión dan la medida en libras por pulgadas cuadradas (PSI) Convierta la presión de aire en PSI a N/m2:
1 PSI = 1 libra/plg2 = 6.9 X 103 N/m2 = 6900
N/m2.
Una vez calculada el área en m2 y la presión
de aire en N/m2, determine el peso del auto del lado de esa goma
multiplicando el área por la presión. Fw = Peso (N) = Presión (N/m2)
X Área (m2)
Debe realizar lo indicado en
los todos pasos anteriores en cada una de las cuatro gomas del carro. Sume los cuatro pesos obtenidos y así
determinará el peso estimado del automóvil de forma experimental.
Luego de obtener el peso total
del auto, calcule el por ciento de error comparando el peso obtenido
experimentalmente con el establecido en la teoría. Por ciento de error = [│(peso
establecido en la teoría – peso obtenido experimentalmente)│÷ peso establecido
en la teoría] X 100.
El por
ciento de error debe ser igual o menor que 10 para que la hipótesis sea
aceptada. De ser mayor que 10 la hipótesis debe quedar rechazada y se deben justificar los errores.
