Análisis físico del movimiento de camiones en minas a Cielo abierto.pptx

espero que les sirva de alguna forma son analisis didacticos

1. Asignatura: Física I (BI 281) Docente: MSc. Kléver Janampa Quispe T ema: Análisis físico del movimiento de camiones en minas a Cielo abierto. Integrantes: Johan Alcides León Ccorimanya: 15232117 Vega Moreno Frank Rony: 15221201

2. Este trabajo analiza el comportamiento físico de camiones en minería a cielo abierto, enfocándose en variables como la pendiente, fricción y masa. Se aplican principios de cinemática y la Segunda Ley de Newton, complementado con una maqueta experimental para observar empíricamente la influencia de estas variables. Además, se reflexiona sobre la sostenibilidad del transporte minero, integrando criterios ambientales para una operación más eficiente y responsable.

3. 1 Objetivo General Explicar el comportamiento del movimiento de camiones en minas a cielo abierto, considerando la influencia de la pendiente del terreno, la fricción del suelo y la masa del vehículo en su capacidad de ascenso y frenado. 2 Objetivos Específicos Aplicar principios de cinemática y la Segunda Ley de Newton. Analizar cómo la pendiente y fricción afectan la tracción y el frenado. Determinar la influencia de la masa en aceleración, estabilidad y esfuerzo.

4. Fundamento Teórico: Leyes Físicas Segunda Ley de Newton La fuerza neta sobre un cuerpo es igual al producto de su masa por su aceleración: F_net = m·a Es fundamental para modelar el comportamiento del camión bajo diversas condiciones físicas. . Fuerza de Gravedad en Plano Inclinado La fuerza gravitatoria se descompone en una componente paralela ( F_∥ = mg·sen (θ) ) y una perpendicular al plano ( F_⊥ = mg·cos (θ) ), afectando tanto el ascenso como el frenado del vehículo. Fuerza de Fricción La fricción se opone al movimiento: f = μ·N . Depende del coeficiente de fricción ( μ ) y de la fuerza normal ( N = mg·cos (θ) ), influyendo en la tracción y el frenado.

5. Desarrollo del Experimento (Maqueta) Se construyó una maqueta a escala para simular el movimiento de un camión minero (Komatsu 930E-4) en un plano inclinado. Se variaron la pendiente (15°, 30°, 45°), la masa del camión (con y sin carga) y la fricción del suelo (superficies lisa, media, rugosa). Se midieron tiempos de desplazamiento y se calcularon aceleraciones para validar los principios físicos.

6. Resultados Experimentales Los resultados muestran que a mayor ángulo de inclinación, la aceleración aumenta significativamente. La fricción reduce la aceleración y mejora el control del vehículo. La masa del camión, aunque no altera la aceleración en superficies lisas sin fricción, incrementa la inercia y la dificultad de frenado. Ángulo (°) Lisa (m/s²) Media (m/s²) Rugosa (m/s²) La tabla muestra cómo la aceleración varía con la superficie y el ángulo, validando los principios físicos .

7. Conclusiones A mayor pendiente, mayor aceleración, aumentando el riesgo. En superficie lisa, de 15° a 45°, la aceleración pasó de 0.30 m/s² a 1.39 m/s². La fricción es clave para la seguridad. A 45°, la aceleración varió de 1.39 m/s² (lisa) a 0.45 m/s² (rugosa), demostrando que mayor fricción reduce la aceleración y aumenta la estabilidad. Influencia de la Pendiente Efecto de la Fricción Influencia de la Masa Aunque la masa no altera significativamente la aceleración en pendientes, aumenta la inercia y la dificultad de frenado, requiriendo mayor fuerza para detener el vehículo.

8. Impacto Ambiental del Transporte Minero El transporte de mineral genera impactos ambientales significativos: emisiones de partículas (PM10, PST), compactación del suelo, deterioro de la vegetación, alteración del paisaje y ruido. El consumo de combustibles fósiles contribuye a las emisiones de CO₂, y las rutas mal diseñadas facilitan la erosión y contaminación hídrica. Es crucial integrar criterios de sostenibilidad en la ingeniería vial minera. Cráter de la minería a cielo abierto. Balsa de aguas contaminadas derivadas del proceso de extracción.

9. Opinión Crítica y Enfoque Interdisciplinario Opinión Crítica y Enfoque Interdisciplinario Integración Ambiental El análisis físico debe integrar criterios ambientales para una eficiencia auténtica, reduciendo consumo energético y emisiones. La minería debe ser consciente y responsable. Visión Interdisciplinaria La falta de un enfoque interdisciplinario limita el estudio. Es vital incluir métricas como la huella de carbono por tonelada transportada para vincular eficiencia técnica con responsabilidad ambiental. Es urgente formar profesionales con base científica, sensibilidad ética y ambiental para construir un sector minero eficiente, responsable y comprometido con el planeta. Formación Profesional