Análisis de estabilidad, Parte 3

Ahora procederemos a calcular la inercia con respecto a el eje X y el eje Y, para luego dividirla por el volumen de carena y ver si se cumple el requisito de esabilidad.

Como vemos la condición de estabilidad no se cumple por un rango pequeño para ambos ejes, luego como grupo pensamos que tenemos varias opciones para mejorar esta situación de tal forma que la embarcación quede perfectamente estable. Algunos de estos cambios pueden ser:

• Colocar mas peso en el medio del barco de tal forma disminuir la distancia entre el centro de gravedad y el centro de carena.
• Incrementar el ancho o el largo del barco para así brindarle mas estabilidad (Mayor inercia y menor distancia entre los centros).
• Colocar la botella mas incrustada en el barco para que así el centro de gravedad de la embaración este mas cerca del centro de carena.
• Colocar la botella mas centrada en el barco (a más de los 10cm desde la parte de atras del barco que habíamos dicho anteriormente), para así centrar mas aún su peso.

Diseño de la Embarcación

Para el diseño de la embarcación, no se podía ser “demasiado creativo”. Es así, ya que debemos crear una embarcación de tan solo un casco, por lo cual estamos bastante restringidos. Pero aun así, es importante hacer un buen diseño que no deje espacio para “invenciones de último minuto”, y tenga todo fríamente calculado. Es por eso que optamos por un clásico modelo, el cual se dimensionó de tal manera que dejamos 5 cm por sobre el agua a la embarcación.
(Hacer click en la imágen para ver de mayor tamaño)

Elección de Materiales

Antes de definir el diseño de la embarcación, debimos decidir lo más importante desde luego: los materiales que vamos a usar para su construcción. Para esto, debimos iniciar una investigación sobre las características de los posibles materiales a utilizar, para así, usarlos de la mejor manera posible. Finalmente, decidimos usar el plumavit. Las razones por la cual decidimos usar este material son varias. En primer lugar, es un material de bajo costo. Esto nos calza perfecto para el tipo de proyecto que queremos desarrollar. Uno efectivo pero económico. En segundo lugar, el plumavit se puede manipular fácilmente. Así le podemos dar la forma que queremos para la embarcación. Por último, el bajo peso especifico que presenta el plumavit (aproximadamente 15 kg/m3), nos ayuda mucho para la embarcación que queremos desarrollar.

A pesar de todos los beneficios que presenta usar el plumavit para el desarrollo de nuestro proyecto, este tiene un contra: su porosidad. Al usarlo en el agua, se llenaría de ésta y comenzaría a pesar más, y esto no nos sirve para la embarcación. Es por esto, que como grupo decidimos usar algún tipo de madera de balsa para cubrir al plumavit en los sectores donde haya contacto con agua.

Planificación del trabajo de construcción de

A modo de introducción, nuestra idea principal acerca de nuestro proyecto fue hacer que la embarcación tuviera poco roce con el agua, tuviera una forma hidrodinámica aceptable y acorde con las bases del proyecto (mono-casco, dimensiones, etc.).

Creemos que el plumavit le da una flotación adecuada a lo que buscamos y que la madera de balsa disminuye el roce con el agua al estar el bote en movimiento, de esta manera el bote alcanza mayor distancia recorrida. También, pensamos que la forma ovalada del recibiente que recibe el chorro de agua capta o aprovecha de mejor manera la energía que le brinda el chorro.

La descripción de lo que va a ser la construcción de la embarcación es la siguiente:
Primero a un pedazo grande de plumavit lo vamos a cortar y molear hasta darle la forma que tenemos planificada. Cuando tengamos listo el molde, lo forraremos con madera de balsa. Es preciso aclarar que para poder pegarle la madera al plumavit vamos a ocupar un pegamento que resista al agua y que pegue en plumavit y en la madera de balsa (se compra en cualquier ferretería). También es necesario agregar que la madera de balsa no cubrirá la parte superior de la embarcación, puesto que ésta, no va a estar en contacto con el agua.

Luego de tener lo anterior echo, vamos a ponerle en la parte de abajo una orsa central de plástico (delgada, larga y alta) y dos pequeñas quillas a cada lado de la orsa, las que nos van a ayudar a mantener el rumbo.

De manera paralela vamos a hacer también, el brazo que nos va a permitir captar la energía proveniente del chorro de agua. Éste consiste en un palo rectangular de madera con 7 hoyos a 1 cm. de distancia entre cada uno y en la parte superior un recipiente ovalado. La ubicación del brazo va a ser en la parte posterior de la embarcación o como la jerga marinera le llama: la popa. A los hoyos que tiene el palo, les vamos a cruzar unos topes removibles que también van a ir incrustados en la embarcación y de esta manera vamos a fijar el brazo. Cabe destacar que como los topes van a ser removibles y hay varios hoyos el brazo se va a poder mover hacia arriba y hacia abajo.

Finalmente, en la parte superior de la embarcación, va a ir posicionada una botella de 1 lt. con agua, la cual va a ir fija en un pequeño hoyo que le haremos a la embarcación por arriba (hoyo que va a llevar el diámetro de la botella para que este a presión y no se mueva).

Análisis de estabilidad, Parte 2

Ahora procederemos a calcular el centro de gravedad y el centro de carena, para luego calcular la distancia entre ellos.

Primero debemos aclarar ciertos datos.

• Podemos observar que el centro de carena corresponde justo al centro de gravedad del semi-cilindro de la parte inferior de la embarcación.


• También debemos aclarar que en nuestra notación colocamos el eje de coordenadas de tal forma que el origen esta en la parte de atras del barco y el eje "Y" en el eje de simetría de este, de tal forma el centro de gravedad de los distintos cuerpos que componen el barco siempre será 0 en el eje "X"(perpendicular al eje "Y").


• La botella de agua será considerada como un cilindro y estará a 10cm de la parte de atras del barco.


• El largo de la botella será de 28cm.


• La parte de adelante del barco se aproximará a una piramide para así hacer de mejor forma los calculos.

Ahora debemos calcular el centro de gravedad de cada uno de los cuerpos para luego obtener el de la embarcación completa y finalmente calcular la distancia entre el centro de gravedad y el centro de carena. Procedemos a declarar las variables y luego hacer los calculos. ( Hacer click en las imágenes para ver de mayor tamaño)

Análisis de estabilidad, Parte 1

Para que el cuerpo esté en estabilidad debe cumplir que :





Luego debemos calcular el volumen de carena, la altura de carena, el centro de gravedad, el centro de carena y el momento de inércia para así ver si se cumple la condición de estabilidad.



Primero calculamos la altura y volumen de carena. ( Para ver en mayor tamaño hacer click en la imágen)