Parte 2

RESUMEN EJECUTIVO
Si observamos los resultados obtenidos, nos damos cuenta que con nuestra propuesta de dispositivo, la fuerza de arrastre se disminuyó en un 18 %, que a pesar de no ser una cifra tan significante demuestra que si se tuvo una mejora en la aerodinámica de la bicicleta. Así podemos decir en base a nuestros objetivos propuestos que se han logrado las metas, creamos un prototipo de fácil montaje, el cual se mantiene en su posición por si solo, hecho con un bloque de plumavit con el cual intentamos cubrir mayormente al ciclista, sin aumentar el área frontal, pero tardando el efecto de separación. Por otro lado, según nuestros resultados vemos que nuestro coeficiente de arrastre disminuyó desde 1.36, sin el dispositivo, hasta 1.13 con el dispositivo instalado, que fueron obtenidos mediante las fórmulas descritas en nuestra primera entrega. Posteriormente se explicará con mayor detalle el mecanismo que usamos para obtener los resultados que comprobaron nuestra mejora, donde ayudados por un auto logramos una velocidad, para luego estudiar la desaceleración y tomar las mediciones necesarias.

Competencias y Habilidades Desarrolladas
En este proyecto pudimos comprobar como afectan algunas propiedades de la mecánica de fluidos a utensilios de uso cotidiano como es una bicicleta. En el desarrollo de este proyecto tuvimos que investigar sobre los distintos efectos que influyen en la aerodinámica de algunos vehículos, para poder contar con la teoría, luego se analizó y se trató de llevar a una bicicleta, con lo que desarrollo la capacidad de realizar analogías, luego se dieron distintas ideas para mejorar la bicicleta, se analizaron viendo cuales eran factibles y mas eficaces, para finalmente llevar a cabo la idea elegida. En la construcción de esta idea se encontraron distintas dificultades las que nos enseñaron que las ideas que parecen más fáciles de construir pueden resultar difíciles de concretar, y que ideas que parecían absurdas, pueden ser bastante útiles y a veces la más efectiva, por lo que en el proceso de idear soluciones no hay que desechar ninguna sin analizarla primero. Dentro de los aprendizajes que nos entrego el curso y que pusimos en práctica en este proyecto cabe destacar: la dinámica de los fluidos (efecto de separación en el flujo viscoso y la idealización del flujo potencial).

6.0 Implementación

Luego de tomar nuestra mejor propuesta donde dimos la idea final en el punto 5.0, nos dedicamos a concretizar la idea, así fueron apareciendo algunas complicaciones mayormente en el diseño y cortes de nuestro prototipo. En esta parte realmente creemos que la elección del material para construir el prototipo no fue muy adecuada, y si nos enfrentáramos nuevamente a este proyecto creemos que es algo importante destacar, ya que no todas las soluciones son de igual magnitud ni complejidad. En nuestro caso nos resultó de mucho trabajo y aún así no pudo ser un trabajo tan limpio en el caso estético, pues la densidad del material y la poca flexibilidad nos imposibilitaron en este aspecto, lo cual no consideramos que es la base del proyecto, donde la relevancia está en las mediciones finales y los resultados de lograr una bicicleta más aerodinámica. Así finalmente creemos que lo mejor sería que se considerara libre el material a elegir, pues depende mucho de la solución planteada y elegida.
Nuestro plan de trabajo en cuanto a fechas no resultó tal como esperábamos, pues el tiempo utilizado en la construcción del prototipo fue demasiado, desplazando todas las siguientes actividades. La organización no tuvo complicaciones y hubo una buena participación en el trabajo de cada integrante del grupo.

Finalmente las vistas de nuestro prototipo son las siguientes:

6.1 Cronología
El tiempo tomado en la construcción del prototipo fue alrededor de unos 9 días, donde mejoramos diseño, haciendo nuevas vistas mejoradas, y sobre todo en, primero cortes de cubos a los cuales del dimos forma según nuestros planos porque debimos pensar en modo en que el bloque de plumavit nos rindiera los mejor posible, luego en las uniones de estas partes, y finalmente en el logro de la forma final.
Repartimos las actividades en distintas áreas, una parte de realizar los planos, las vistas frontal y lateral, más un corte a la altura de 20 cm., esta tarea fue desarrollada por Cristian Barría y Rubí Jiménez. Luego se hicieron unas plantillas a escala para marcar la plumavit, hecho por Francisca Nuñez, mientras Claudio Araya buscó la mejor manera de cortar en aspectos más generales.

Finalmente el pegado y las terminaciones las hicimos en distintas instancias todos los integrantes.

6.2 Costos
En la realización de nuestro prototipo fueron apareciendo nuevos materiales necesarios para su realización, y claro está que la plumavit no será considerada, pues fue otorgada por el profesor. A continuación los gastos reales de nuestro proyecto fueron:

6.3 Evaluación de desempeño

Para poder obtener la fuerza de arrastre, efectuamos una prueba, primero sólo a la bicicleta, en donde logramos una velocidad constante con la ayuda de un automóvil el cual tiraba a la bicicleta, y de esta forma medir la desaceleración que se produjo en la bicicleta, para ello contamos con un velocímetro instalado en ella y medimos el tiempo en que su velocidad disminuyó de 40 a 30 km/hr, obteniendo su aceleración y con la masa la fuerza que esta actuando en contra del movimiento. Así mismo lo efectuamos con la bicicleta con dispositivo lo que nos permite comparar de una manera cuantitativa, las fuerzas de arrastre involucradas en cada caso. Al ser el plumavit un material relativamente liviano, despreciamos su masa y como el roce suelo neumático será el mismo para ambos casos, no será una variable a considerar en nuestro estudio.

Considerando un área frontal de 0.385 m2, y una masa especifica 1000 [kg/m3]

En la fuerza total esta considerada la fuerza de roce y la fuerza de arrastre, sólo basta calcular la fuerza de roce, la cual está dada por:
Fr=cf*m*g, que tiene un valor de 5.37 [m/s2]