SUBMARINO CON CAMARA WEB OBJETIVO Hacer con el material

SUBMARINO CON CAMARA WEB
COLEGIO OQUETZA - AREA PROTOTIPO SECUNDARIA
OBJETIVO
Hacer con el material necesario un pequeño submarino con cámara web que
nos ayude a observar la vida submarina, a una profundidad de
aproximadamente 1 m.
JUSTIFICACION
Vamos a fabricar este pequeño submarino, con el material necesario (cámara,
tubos de PVC, pequeños motores, cables y alguno cristales) para así, lograr
poder ver debajo del agua la vida marítima, en un lago, rio o incluso mar (a
mayor escala), pero todo esto depende de la calidad del material, ya que
necesitaremos los cables necesarios para poder alcanzar un nivel muy bajo,
además de los motores que harán que el submarino pueda moverse con
facilidad de un lado a otro, y que no solo se enfoque en una pequeña visión
pudiendo ver una mayor área, con respecto a la cámara necesitaremos la
necesaria para que tenga una buena resolución capaz de ver a largas
distancias, por obvias razones tendremos que agregar una pequeña lámpara (o
dos) ya que debajo del agua, se esta obscuro, con la lámpara se podrá
observar con toda la libertad posible. A nuestro pequeño submarino le
agregaremos artefacto que le ayudaran a una mejor exploración, para soportar
una presión.
ANTECEDENTES
Un lejano ancestro del submarino es probablemente la barca cosaca del siglo
XVII llamada chaika (‘gaviota’), que fue usada bajo el agua para misiones de
reconocimiento e infiltración. Chaika podía ser cerrada y sumergida fácilmente
de forma que la tripulación podía respirar bajo ella como en una campana
submarina moderna e impulsarla caminando por el fondo del río. También se
usaban lastres especiales y tubos para tomar aire del exterior.
El primer sumergible de cuya ejecución se tiene información fidedigna fue
construido en 1620 por el Holandés Cornelius Drebbel. Este ingeniero había
sido contratado por el rey de Inglaterra como inventor y trató de convencer a la
Armada Británica de que este tipo de naves submarinas eran el futuro.
Para ello tomó un barco de pesca le instaló un techo de madera y cubrió todo
con cuero engrasado. El ingenio era movido con la fuerza de doce remeros que
respiraban gracias a un tubo (un esnórquel). La primera navegación con
inmersión se realizó en el río Támesis en 1620, con una profundidad de unos 12
pies.
El rey pareció satisfecho con estas demostraciones reales, pero la Armada
Británica no veía la utilidad militar del artilugio y hasta tres siglos después, la
iniciativa no prosperó
En 1620, Cornelius Van Drebbel, un médico holandés residente en Inglaterra,
desarrolló el primer sumergible "práctico", un buque cubierto con piel
engrasada e impulsado con remos que salían por orificios sellados pero flexibles
en el casco. Unos tubos de aire eran mantenidos sobre la superficie mediante
flotadores, permitiendo la inmersión durante varias horas. La nave maniobró
exitosamente a profundidades de 4 a 5 metros en el Río Támesis.
Van Drebbel diseñó otros dos modelos más grandes. Se dice que el Rey Jacobo
I de Inglaterra paseó en uno de ellos para demostrar su seguridad. Pese a sus
exitosas demostraciones, la invención no consiguió despertar el interés de la
Armada Británica, en una época en la que la posibilidad de un combate
submarino estaba aún muy lejana en el futuro.
En 1680, el italiano Giovanni Borelli ideó un artefacto capaz de sumergirse y
emerger. Se trataba de una embarcación con varias pieles de cabra insertadas
en el casco, cada una conectada a una abertura en el fondo. El inventor
planeaba sumergirla llenando las pieles con agua y emerger sacándola con una
barra de torsión. Aunque nunca se construyó, el submarino de Borelli aportó la
primera aproximación al moderno tanque de lastre.
El primer submarino de los Estados Unidos apareció en 1776, año en que ese
país proclamó su Independencia. David Bushnell, un graduado de Yale,
construyó un buque torpedero submarino. Diseñado para un solo tripulante, se
sumergía admitiendo agua dentro del casco y emergía sacándola con una
bomba manual.
La nave, llamada Tortuga, flotaba con aproximadamente 12 centímetros de su
superficie expuesta y era impulsada por una hélice de pedales. El operador se
sumergía bajo su objetivo y le colocaba un torpedo con una carga explosiva de
pólvora, que era detonada mediante un mecanismo de reloj.
La Tortuga dio a los revolucionarios la esperanza de poder destruir los barcos
de guerra británicos anclados en la bahía de Nueva York. En la noche del 7 de
septiembre de 1776, un voluntario del ejército, el Sargento Ezra Lee, condujo la
nave para atacar al Buque de Su Majestad Eagle.
Sin embargo, la herramienta de perforación no pudo penetrar el casco y cuando
el Sargento Lee intentó trasladar la Tortuga a otra posición bajo el buque
británico, perdió contacto con éste y se vio forzado a abandonar el torpedo,
que sin estar fijo a su objetivo fue detonado por el mecanismo de reloj una
hora después.
El resultado fue una espectacular explosión que forzó a los británicos a
incrementar su vigilancia y a mover sus buques hacia las afueras de la bahía.
Sin embargo, las bitácoras y reportes de la Marina Real de este periodo no
mencionan el incidente, por lo que el ataque de la Tortuga pudiera ser más una
leyenda submarina que un evento histórico.
MARCO TEÓRICO
La presión hidrostática es la fuerza por unidad de area que ejerce un liquido en
repososobre las paredes del recipiente que lo contiene y sobre cualquier cuerpo
que se encuentresumergido, como esta presion se debe al peso del liquido, esta
presion depende de la densidad(p), la gravedad (g) y la profundidad(h) del el
lugar donde medimos la presión. Esta influye directamente en nuestro
experimento, ya que tenemos que calcular la cantidad de masa y de volumen
que queramos ocupar, dependiendo de la presión, ya que si escogemos un
plástico bastante delgado o frágil, la presión de cada vez que descienda
aumentará y finalmente se destruirá.
El principio de Arquímedes, un objeto flota en un fluido (o sea el submarino
flota en el agua) si el volumen del fluido que desplaza pesa más que el objeto.
Digamos, si tu submarino tiene 10 metros cúbicos de volumen, y pesa 9
toneladas, podrá sumergirse solamente si pesa más de lo que pesarían los
10m3 de agua. Un m3 de agua pesa aprox 10 toneladas - por lo tanto, según el
principio de Arquímedes, se podrá sumergir solamente si pesa más de 10
toneladas.
El principio de Pascal, es de singular importancia en hidrostática. Según este
principio la presión ejercida sobre un punto de una masa líquida se transmite de
forma instantánea y con igual intensidad en todos los sentidos. El principio de
Pascal afirma que las presiones ejercidas sobre un líquido se transmiten en el
seno de éste de la misma forma en todas direcciones y actúan de manera
perpendicular sobre las paredes del recipiente que lo contiene.
METODOLOGIA
Los materiales que nosotros ocupamos:
 Tubo de PVC (4 in de diámetro) largo aprox. 20 cm
 2 placas de vidrio de 4 in de diámetro
 Cinta de aislar
 Silicona
 Cámara Web
 Objetos para aumentar la densidad del submarino
Para la exploración submarina necesitaremos una fuente de luz, ya que no se
puede ver debajo del agua, debido a ala falta de luz, por lo tanto
necesitaremos los siguientes materiales para hacer un circuito alrededor de la
cámara;
 Tabla de circuito
 Leds blancos (16)
 Cable
 Cautín
 Soldadura
 Resistencias
 Pinzas
 Pila de 9V
 Adaptador de corriente
El circuito se lleva a cabo de la manera mas conveniente para el usuario, ya que
puede ser en paralelo o en simple circuito, en la tabla se crea un cuadrado de
5x5 con los leds, un agujero en medio del cuadrado para que quepa la cámara.
Una vez acomodado, se hace el circuito con los cables, si se desea hacer en
paralelo, se unen con los cables el lado positivo de los leds, y el negativo sin
tocar el positivo. Cada tres leds se coloca una resistencia, y al acabar el circuito
se une el adaptador al este, finalmente se coloca la pila, y el circuito encenderá.
Ahora, para crear el submarino, se pega una de las placas a un lado del tubo, y
se hace un orificio de aprox. 2x2 cm en medio del tubo en la parte superior,
porque por ahí entraran y saldrán los cables del circuito y de la cámara. Se
coloca el circuito en medio del tubo se coloca en la parte de la placa viendo
para a fuera, se asegura y se hacen extensiones para que los cables alcancen
una medida necesaria para sobresalir del agua y poder conectar la pila. La
cámara se coloca en medio del circuito, y se sacan los cables. Finalmente se
coloca el objeto y/u objetos dentro de este, de manera equitativa para un
reparto de peso igual, para que se pueda hundir la profundidad deseada. El
submarino se sella perfectamente con la otra placa, se sella con cinta de aislar
y la parte de arriba, se sella con silicona. Para terminar se hace una prueba
parta ver si el submarino soporta la presión y no ocurra una filtración.
RESULTADOS:
Obtuvimos 3 resultados importantes:
1. Hicimos la estructura básica, pero luego pensamos ¿Cómo íbamos a ver
debajo del agua sin luz? Por eso colocamos el circuito
2. Nos pusimos a razonar y dedujimos ¿Cómo se va a hundir si es menos
denso? Por eso colocamos el peso extra, en nuestro caso monedas de
cobre.
3. Por último quisimos colocar motores a los lado para la libertad de
movimiento, lamentablemente debido a la falta de presupuesto no lo
logramos
CONCLUSION:
El término submarino comprende una amplia gama de tipos de buque, yendo
desde los pequeños para dos plazas, que sirven para examinar el fondo del
mar y sumergirse pocas horas, hasta los nucleares, que pueden permanecer
sumergidos durante año y medio y portar misiles nucleares capaces de destruir
varias ciudades. Hay también submarinos especializados, como los de rescate
submarino.