Autor Tema: Cálculo del volumen de un tanque curvo

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19 Diciembre, 2012, 06:50 pm
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Dogod

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Cordial saludo a todos muchachos:

Tengo una duda con respecto al cálculo del volumen de ciertos elementos de algunas máquinas o aparatos; sé que por ejemplo a veces se puede calcular el área de una piscina tomando varias medidas entre sus extremos mediante la Regla de Simpson, pero ahora quisiera saber si existe alguna forma matemática de calcular el volumen de un tanque cuyo perfil (visto de lado es como el de la figura).




Gracias
Las cosas pasan es por algo, y no hay mal que por bien no venga dicen en mi tierra...

19 Diciembre, 2012, 06:57 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

 Primero hay que saber si el cuerpo tiene esa sección en cualquier punto, de manera que el volumen sería simplemente el área de la figura que dibujas por la longitud del mismo.

 En cuanto al área habría que sabes exactamente que datos tienes sobre las zonas curvas, es decir, si se sabe exactamente la ecuación o tipo de curva que se han usado en su diseño.

 Las zonas delimitadas por rectas no tienen problemas. Dividiendo la región en triángulos (triangularizándola) se reduce a calcular el área de varios triangulitos.

Saludos.

20 Diciembre, 2012, 12:59 am
Respuesta #2

Dogod

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Hola manco, gracias por tu respuesta.


No tengo la ecuación que describe esta área; en realidad es un  balde de una máquina, que visto de lado, ese es su perfil.


Tu me dices que puedo dividir la figura real en triangulitos, el problema que tengo es cómo medir en el artefacto real las curvitas, me parece un proceso dispendioso.

Dado que es un elemento real, no puedo de manera más simple, llenar un balde cilíndrico de agua, cuyo volumen es fácilmente determinable, y luego calcular con cuántos de estos baldes de agua se lena el balde de la máquina?

Me parece más rápido, qué opinas de esta idea?


Gracias y Dios te bendiga.
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20 Diciembre, 2012, 02:32 am
Respuesta #3

Abdulai

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No tengo la ecuación que describe esta área; en realidad es un  balde de una máquina, que visto de lado, ese es su perfil.

Tu me dices que puedo dividir la figura real en triangulitos, el problema que tengo es cómo medir en el artefacto real las curvitas, me parece un proceso dispendioso.

 ???  Vos buscabas una fórmula matemática, pero para eso se necesitan datos, y siendo un perfil bastante irregular --> Los datos van a ser unos cuantos, entre ellos qué tipo de curva son las partes curvas y sus parámetros.

Si solamente conocés algunos puntos y el resto es "por donde te parece vá", no hay "una fórmula" sino un procedimiento donde como dijo el_manco hay que dividir la figura en formas elementales.
¿Proceso largo y tedioso?  --> Más bien, por eso la peor elección es hacerlo a mano.  Más todavía siendo que algunos tramos son curvas arbitrarias y hay que decidir "a ojo" la aproximación.

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Dado que es un elemento real, no puedo de manera más simple, llenar un balde cilíndrico de agua, cuyo volumen es fácilmente determinable, y luego calcular con cuántos de estos baldes de agua se lena el balde de la máquina?

Me parece más rápido, qué opinas de esta idea?

Claro que eso es más rápido y no necesitás medir nada (salvo el agua que echaste). Pero eso es aplicable en casos muy especiales --> donde es fácil llenar de agua. ¿Que pasaría si no se pudiera o el volumen fuera monstruoso?


En ese tipo de problemas eminentemente prácticos, donde las formas son caprichosas, uso un CAD.
Tomo todas las medidas representativas que pueda --> con eso dibujo el objeto en 3D (con el CAD) --> visualmente "retoco" las medidas y las formas que puedan estar afectadas de errores de medición --> el programa me calcula volumen, superficie, momentos de inercia, centro de gravedad... 

¿El error?  Eso dependerá de tus mediciones :)





Esto es con Solidworks:  Copié la imagen, tracé líneas, splines y generé el sólido.


20 Diciembre, 2012, 02:37 am
Respuesta #4

Dogod

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Hola, cómo estás? Gracias por responder:

Ya había pensado en todo eso, incluso en dibujarlo (de hecho como puedes ver también tengo el perfil hecho en un programa CAD), sólo que pensé que de alguna manera un cálculo matemático sería más preciso, y lo sigue siendo, el de los triángulos es más preciso. Pero por supuesto en un CAD como dices también podríamos obtener un volumen aproximado, todo dependerá de las mediciones.


En este caso como el tanque no es tan desmesurado, utilizaré las técnicas de los baldes de agua jejee.



Muchas gracias a los dos.

PD: Pero recurda que aunque fuera un tanque grande, por muy grande que sea, de todas formas existen otros tanques con medidas estándares (por ejemplo tanque de mil litros), y ésta agua se podría bombear al otro tanque con una motobomba.
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20 Diciembre, 2012, 03:03 am
Respuesta #5

Abdulai

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Ya había pensado en todo eso, incluso en dibujarlo (de hecho como puedes ver también tengo el perfil hecho en un programa CAD), sólo que pensé que de alguna manera un cálculo matemático sería más preciso, y lo sigue siendo, el de los triángulos es más preciso.

Desde el momento que desconocés qué tipo de curvas son y sus parámetros, y las dimensiones son medidas tomadas "lo mejor que se puede", el resultado será siempre aproximado. La precisión la dan tus mediciones.


Citar
PD: Pero recurda que aunque fuera un tanque grande, por muy grande que sea, de todas formas existen otros tanques con medidas estándares (por ejemplo tanque de mil litros), y ésta agua se podría bombear al otro tanque con una motobomba.

¿Y si al tanque no se lo tiene porque justamente hay que mandarlo a construir? :)


20 Diciembre, 2012, 12:42 pm
Respuesta #6

Dogod

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Desde el momento que desconocés qué tipo de curvas son y sus parámetros, y las dimensiones son medidas tomadas "lo mejor que se puede", el resultado será siempre aproximado. La precisión la dan tus mediciones.


¿Y si al tanque no se lo tiene porque justamente hay que mandarlo a construir? :)



Por supuesto lo que dices primero, en ningún momento he dicho lo contrario, sólo afirmé y me parece que es así, que dividir la región en triángulos va a ser más minucioso y por tanto más preciso que tomar medidas para un perfil en CAD, a menos que para este perfill también triangules.


En cuanto a lo otro, bueno, no me complico la vida siempre he estado hablando de un tanque conocido, por eso dije lo que dije, lo que vos decís ya sería otro caso, otro dolor de cabeza y tema para otro post.


Cordial saludos a todos y gracias manco
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