miércoles, 11 de noviembre de 2009

Análisis para diferentes valores de coeficientes

En la entrada anterior estimamos el coeficiente de arrastre y el área que aparecen en la fuerza de roce. En esta entrada hacemos un pequeño análisis variando nuestras estimaciones para ver cuantitativamente cuánto afecta este coeficiente (usaremos A*C como nuestro coeficiente empírico) al gráfico de distancia recorrida y consecuentemente al tiempo que se demoraría el barco en recorrer los 5 metros que debe recorrer.

Primero hicimos el análisis aumentando este coeficiente en 10%, obtuvimos lo siguiente:


Obteniendo un tiempo de: 4.10 segundos.

Luego aumentamos el coeficiente en 50% por sobre el original:


Obteniendo un tiempo de: 4.77 segundos.

Procedimos a aumentar el coeficiente al doble del original:


Obteniendo un tiempo de: 41.60 segundos.

Procedimos a aumentar el coeficiente a 2.5 veces original:



Obteniendo un tiempo de: 543,762.30 segundos.

Después disminuimos el coeficiente a 90% del original:


Obteniendo un tiempo de: 3.72 segundos.

Después disminuimos el coeficiente a 50% del original:



Obteniendo un tiempo de: 2.82 segundos.

Después disminuimos el coeficiente a 25% del original:



Obteniendo un tiempo de: 2.07 segundos.

Conclusiones

Notamos que las mayores variaciones se dan cuando el coeficiente es tal que el barco llega a los 5 metros cuando el chorro ya no lo está impactando. Es decir, cuando el chorro para de impactar al barco antes de que el barco llegue a su destino, variaciones de este coeficiente son mucho más importantes. Cuando estamos en la primera 'sección' de las velocidades, los tiempos no cambian con tanta magnitud. ¿Por qué se da esto? Pues porque al principio la velocidad es bastante buena, cercana a 1 m/s (insistimos en que esto es un análisis teórico y no hemos hecho procedimiento experimental, esto probablemente es muy alto), entonces una disminución de ésta todavía es chica. Cuando el chorro para de impactar al barco la velocidad se hace mucho más pequeña, y cualquier variación a ésta tiene un mayor impacto en el tiempo que demora al barco.

Es decir, dado que la pendiente de la distancia en función del tiempo es bastante menor una vez que el chorro para de impactar al barco, una variación (aún una pequeña) de esta pendiente resulta en una gran variación del tiempo para llegar a una cierta distancia. También notamos que si aumentábamos el coeficiente al triple del original el barco prácticamente no llegaba a su destino, demorándose un tiempo extremadamente grande - Maple no lo quizo resolver.

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