Diseño y Construcción de un puente de tallarines Noroña Mauricio

1. “Diseño y construcción Puente de tallarines
y dinamómetro casero”
Autor:
Noroña Gallardo José Mauricio
Física I
8104
Docente:
Ing. Diego Proaño
Carrera:
Ingeniería Automotriz

2. Objetivos
Objetivo general:
• Diseñar y construir un puente de tallarines para que soporte una carga mínima de 250N.
• Diseñar y construir un dinamómetro casero que soporte una carga de 250N.
Objetivos específicos:
• Experimentar de manera práctica dinámica de la partícula,
• Aplicar conocimientos básicos de la dinámica de la partícula para resolver problemas de
Ingeniería y Tecnología.
• Justificar el proyecto en forma escrita con un informe de diseño y construcción de un
puente de tallarines.
• Realizar un análisis estructural del puente construido.

3. Introducción a la teoría
Dinámica
• Rama de la física
• Estudia el movimiento en
relación con las causas que
lo producen.
• LEYES DE NEWTON

4. Primera Ley de Newton (Ley de inercia)
Introducción a la teoría
“Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o
movimiento uniforme en línea recta, no muy
lejos de las fuerzas impresas a cambiar su
posición.”
F = 0 (1)

5. Segunda Ley de Newton (Ley del Movimiento)
Introducción a la teoría
“La aceleración que experimenta un objeto al
someterse a una fuerza neta es proporcional a
dicha fuerza.”
F = 𝑚 ∗ 𝑎 (2)

6. Tercera Ley de Newton (Ley de acción y reacción)
Introducción a la teoría
“Con toda acción ocurre siempre una reacción
igual y contraria: quiere decir que las acciones
mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y
dirigidas en sentido opuesto.”
𝐹𝐴→𝐵 = −𝐹𝐵→𝐴
(3)

7. Ley de Atracción Gravitatoria
Introducción a la teoría
En el caso de una partícula Localizada en o
cerca de la superficie de la tierra, la única fuerza
gravitatoria de magnitud considerable es la que
existe entre la Tierra y la partícula, a dicha fuerza
la llamamos “peso”
W = m ∗ g (3)

8. Puentes
Introducción a la teoría
Estructuras destinadas a salvar un accidente
geográfico como un rio, Dando comunicación
desde un punto A hasta un punto B. Formados
por una estructura de materiales con alta
resistividad (acero, hormigón, etc.) con el fin de
soportar las cargas que pasarán sobre él.

9. Análisis estructural
Introducción a la teoría
Permite comprender las rutas de cargas y los
impactos que conllevan dichas cargas en puntos
específicos o en armaduras infraestructurales.
Una armadura está compuesta por un conjunto de
miembros rectos articulados unos con otros en puntos
llamados nodos. Cada miembro de la armadura está
conectado con otro por sus extremos.

10. Método de nodos
Introducción a la teoría
Permite determinar las fuerzas en los distintos
elementos de una armadura simple. Obtiene las
reacciones en los apoyos a partir del diagrama
de cuerpo libre de la armadura completa.

11. Materiales Puente de Tallarines Regla
Spaghetti Don Vittorio
Super bonder
Graduador
Bicarbonato
Alicate

12. Puente de tallarines
Diseño

13. Puente de tallarines
Proceso de armado

14. Puente de tallarines
Procedimiento de armado
1) Realizar un plano sobre la
estructura del puente.
2) Pegar los spaghettis en filas de 4
3) Pegar las 4 filas de
spaghettis para formar una
viga
4) Repetir el proceso hasta
tener todas las vigas
necesarias para la estructura.
5) Armar la estructura del
puente con las vigas formadas

15. Puente de tallarines
6) Pegar cada unión de las vigas “nodos”
de cada cara de la estructura.
8) Pegar las dos caras de la estructura.
7) Dejar que el pegamento seque.
8) Pesar el puente para verificar que cumpla con los parámetros(248g
dentro de los parámetros).

16. Materiales para dinamómetro
Marcador
Plástico
Alicate
Tijera
Tubo
Resorte
Piezas
metálicas
Argolla
Gancho

17. Dinamómetro casero
Proceso de armado

18. Dinamómetro casero
Procedimiento de armado
1) Abrir el tubo por la mitad dando
la siguiente forma
2) Soldar la pieza metálica en la parte
superior del cuerpo del dinamómetro.
3) Instalar el resorte dentro
del cuerpo del
dinamómetro y sujetarlo.
4) Instalar la tira metálica en
el extremo superior del
resorte.

19. Dinamómetro casero
Procedimiento de armado
5) Recortar el plástico que servirá
como tapa del cuerpo de
dinamómetro
2) Realizar los cálculos respectivos para
rotular las unidades que el dinamómetro
medirá.
3) Rotular las unidades de
medida en el plástico y
realizar pruebas
experimentales.

20. Puente de Tallarines
Aplicación de Carga

21. Puente de tallarines
Funcionamiento
Ver video de YouTube: https://youtu.be/CsOGQzUg9OA

22. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos

23. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Reacciones en A y G

24. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo A

25. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo B

26. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo L

27. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo C

28. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo K

29. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo J

30. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo D

31. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo I

32. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo E

33. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo F

34. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo H

35. Puente de tallarines
Análisis Estructural Método de Nodos
Nodo G
La reacción en G obtenida por sumatoria de momentos
angulares coincide con la que se obtiene al realizar el
análisis estructural

36. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones generales :
• Se diseñó y construyó un puente de spahettis, que puede soportar una carga mínima de 250 N, cumpliendo
los parámetros propuestos.
• Se diseñó y construyó un dinamómetro casero, que puede medir 250 N
Conclusiones específicas:
• Con el conocimiento y aplicación de conceptos básicos de dinámica de la partícula se realizó el cálculo de
las reacciones de la estructura con el punto de apoyo.
• Se realizó un el Analís estructural del puente de spahetti construido
• El Proyecto de construcción y díselo de puente de tallarines quedó justificado de forma escrita con el
presente informe.
Recomendaciones generales :
• Tener el sustento teórico suficiente acerca de los conceptos de dinámica de la partícula.
• Escoger correctamente los materiales para la elaboración del puente de tallarines y el dinamómetro casero.
Recomendaciones específicas:
• Escoger los spaghettis más gruesos y resistentes para utilizarlos
• Utilizar un pegamento fuerte y eficaz que tenga un tiempo de secado corto
• Realizar pruebas de la resistencia de las vigas construidas con spaghettis antes de montar el puente.

37. Muchas gracias por su atención

38. Bibliografía
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