Foros de SóloIngeniería

- 01 Dic 2013, 20:26 #331674

Buenas, estoy en 1º de carrera y hay un problema que me lleva devanando los sesos toda la semana. Dice así:

Un monoplaza de F1 sale en el circuito SPA partiendo del reposo alcanzando una velocidad tras recorrer 600 m en 12 segundos de 300 km/h y habiendo subido una pendiente de 40 m de desnivel. Si la masa del monoplaza, con el piloto, es de 600 kg, el rendimiento del motor es del 27% y el poder calorífico de la gasolina es 10800 kcal/kg, determina la potencia desarrollada por el motor y la cantidad de combustible quemado en este tiempo.

No pretendo en ningún caso que me resolvais el ejercicio, mi problema es que no se como relacionar la pendiente que sube el vehículo con el resto de datos. Si me pudierais ayudar estaría muy agradecido.
Gracias de antemano,

cokito1

Última edición por cokito1 el 01 Dic 2013, 21:34, editado 1 vez en total

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- 01 Dic 2013, 20:47 #331675

Debes calcular la fuerza que ejerce el monoplaza para conseguir esa aceleración sin pendiente, y despues calcular el ángulo de la pendiente, teniendo el ángulo de la pendiente puedes calcular la fuerza con la que caería el monoplaza por ella, esa fuerza se la sumas a la primera fuerza calculada. (no soy ingeniero espero no equivocarme en el planteamiento)
Por cierto si te presentas en el hilo correspondiente levantaras los ánimos de ayuda por parte de los usuarios.

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"La calidad perdura una vez olvidado el precio" Henry Royce

- 01 Dic 2013, 21:29 #331678

Debes calcular la fuerza que ejerce el monoplaza para conseguir esa aceleración sin pendiente, y despues calcular el ángulo de la pendiente, teniendo el ángulo de la pendiente puedes calcular la fuerza con la que caería el monoplaza por ella, esa fuerza se la sumas a la primera fuerza calculada. (no soy ingeniero espero no equivocarme en el planteamiento)
Por cierto si te presentas en el hilo correspondiente levantaras los ánimos de ayuda por parte de los usuarios.

Ya lo he sacado no me ha echo falta el ángulo, pero me dio la idea de calcular el trabajo del motor como la energía potencial y la cinetica que tiene al subir la cuesta y así sale, muchas gracias.
Soy nuevo en esto, la verdad, he puesto la pregunta en el tema que más me ha parecido que se acercaba a la tecnología industrial... Pero ya iré investigando, gracias de nuevo.

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- 01 Dic 2013, 22:38 #331680

Primero que nada planteas Newton para tener las cosas claras.

F(de caída por la pendiente)=masa*aceleración

No conoces la aceleración del coche pero la puedes sacar de los datos.

Ahora puedes sacar el trabajo que ha hecho el motor de la siguiente manera ( Esto en la vida real ni de flay ):

Wmotor=Fuerza(calculada de antes)*desplazamiento.

Ya te digo que esto en la vida real ni de coña.

Con el resultado anterior, con las unidades correctas, puedes hacer lo siguiente:

Wm=0.27(rendimiento)*10800(ojo unidades)*kg y sacas los kg de gasolina necesarios.

Potencia motor = Wm/t

Espero que te sirva.

PD: En primero el aire no existe

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- 08 Dic 2013, 20:47 #331958

Algo tarde te ayudo:
Es un simple problema de energía.
Estado inicial: energía potencial=0, energía cinética=0
Estado final: energía potencial=elevarse 40 m (E=mgh). Energía cinética: ir a 300 km/h (E= 1/2 mv2)
Las sumas, y esta energía la ha aportado el motor,con su rendimiento, etc.. (potencia=energía/tiempo),
Saludos

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- 09 Dic 2013, 10:44 #331963

Como dice el penúltimo compañero, ni de coña. Si planteandolo como estado inicial y estado final te lo ponen bien, al que habría que matar es al profesor. En primero de carrera tienes que saber que hay una fuerza de rozamiento igual al coef de rozamiento por la N (y que se transforma en potencia al multiplicar por la velocidad) y que tienes una fuerza de resistencia aerodinámica ue va con el cuadrado de la velocidad.

Hay otras fuerzas "espúreas" como el rozamiento de los discos de freno o el efecto de la convergencia/divergencia de las ruedas, pero eso es otro tema.
Planteado como energías, ya siento mucho, pero es un problema de 7º de EGB, siquiera bup.

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- 09 Dic 2013, 22:39 #331995

Con los datos aportados, la solución es esa.
Primero de carrera, y primeros meses. Tampoco es tan grave.

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