practica 5b: diseño de curvas

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
CURSO FISICA MECANICA
PRACTICA DE LABORATORIO VIRTUAL
PRACTICA 5B. DISEÑO DE CURVAS
1. INTRODUCCION.
Para doblar en una esquina hacia la derecha un auto hace un arco circular, los pasajeros en su
interior resbalan hacia la izquierda hasta "presionarse" contra la puerta mientras gira. Esto ocurre
porque cuando el auto describe movimiento circular existe una aceleración dirigida hacia el centro
de trayectoria (aceleración centrípeta) que es causada por la fuerza centrípeta proporcionada por
la fricción entre los neumáticos y el asfalto y es la encargada de mantener al auto en la trayectoria
circular. La persona resbala porque la fuerza de fricción entre el asiento y ella no es lo
suficientemente grande para hacerla entrar en la trayectoria circular con el auto, pero cuando llega
al extremo del auto el empuje la puerta sobre la persona proporciona la fuerza centrípeta necesaria
para que continúe el movimiento circular del vehículo.
Cuando la fuerza de fricción entre los neumáticos y el asfalto no es suficientemente grande el auto
patina (derrapa) y el conductor puede perder el control del auto. Con el objeto de reducir estos
riesgos y de minimizar el desgaste (por fricción) de neumáticos y de asfalto, en las carreteras y en
las pistas las curvas se construyen de tal manera que su borde exterior es más elevado que su
borde interior, esta inclinación en la superficie del pavimento recibe el nombre de peralte. La
máxima velocidad con que un vehículo puede transitar de manera segura por una curva la
llamaremos para esta práctica velocidad crítica.
2. OBJETIVOS.

Determinar los factores que inciden en el diseño de las curvas de carreteras o de pistas de
carreras.
3. MARCO TEORICO.








Peso
Normal
Masa
Fricción
Aceleración centrípeta
Velocidad tangencial
Equilibrio traslacional
Centro de gravedad
4. MATERIALES.
Computador, conexión a internet.
5. PROCEDIMIENTO.
Ingrese a:
http://www.mhhe.com/physsci/physical/giambattista/banked_curve/banked_curve.h
tml
Discutan la importancia del estudio del diseño de las curvas en las carreteras o en las pistas de
competición.
¿Cuáles son las características de las llantas diseñadas para los bólidos de fórmula 1?, ¿por qué?,
¿Cuál es la característica del centro de gravedad en los vehículos de fórmula 1?, ¿por qué?
En una pista llana (sin peralte) ¿cuál es el tipo de dependencia existente entre la velocidad segura
máxima y el coeficiente de fricción?, ¿cómo se puede aumentar la velocidad crítica en una pista
llana?, ¿Cuál es el comportamiento de las fuerzas actuantes sobre el carro al variar el peralte?,
¿Cómo este comportamiento afecta la velocidad crítica?
¿Porqué el peralte minimiza el riego en las curvas permitiendo "tomarlas" a mayor velocidad?
¿En los velódromos se observan curvas de gran peralte. ¿qué ocurriría si un ciclista ingresa a una
de estas curvas con baja velocidad?, ¿por qué?
En una pista ideal sin fricción ¿cuál es el tipo de dependencia existente entre la velocidad segura
máxima y el ángulo de inclinación de la pista?
¿De qué otros factores depende la velocidad crítica?, ¿de qué tipo es esa dependencia?
6. APLICACIONES.