Ciencias de la Ingeniería

PK-CL-277-QZ La Ciencia de la Formula 1

Asesor: Alma Gómez Valdenegro

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

Resumen

La fórmula 1 es uno de los deportes con mayor número de seguidores en todo el mundo y es que la emoción que produce escuchar rugir un motor de ese nivel y la adrenalina de ver estos bólidos acelerar de cero a cien kilómetros por hora en tan solo poco más de 2 segundos tomar curvas a más de cien kilómetros por hora y frenar de una manera descomunal es un espectáculo que se vuelve adictivo. Pero como es que ha avanzado la tecnología en este deporte para llegar esas cifras tan impactantes.

Pregunta de Investigación

¿Que secretos tecnológicos y científicos esconden los equipos y los autos de la fórmula 1?

Planteamiento del Problema

Se ha observado que los autos de la fórmula 1 son muy rápidos y precisos aspecto que es primordial para ganar carreras, pero ¿Qué tecnología y materiales utilizan para conseguir la victoria?

Antecedentes

El primer gran campeonato de Fórmula 1, tal y como lo conocemos hoy, se originó en 1950 los autos eran fabricados en acero solido que los hacia muy pesados con enormes motores v8 y v10 con potencias de 500 caballos de fuerza con una transmisión estándar llantas muy delgadas y nula seguridad para el piloto alcanzado velocidades de hasta 270 km/hora la aerodinámica aun no era prioridad como lo es ahora.Hoy en día los autos alcanzan una velocidad de 378 km/hora los cambios de marcha se realizan en milésimas de segundo la seguridad de los pilotos es prioridad la carga aerodinámica es tan poderosa que literalmente un auto f1 podría mantenerse por sí solo en el techo de un túnel y manejarse de cabeza a 160 km/hora solo necesitan 2.6 segundos para lograr el 0-100 km/hora y 4 segundos para regresar

de 160 km/h a 0 km/h, pero como llegaron a estas cifras?

Objetivo

el objetivo de mi investigación es dar a conocer que tanto ha avanzado la ciencia y la tecnología en el automovilismo de competencia.

Justificación

Desde pequeño me han llamado la atención los autos de carreras y quiero aprender más sobre ellos.

Hipótesis

Si la gente que desconoce de este tema aprende de el entonces valorara más este deporte.

Método (materiales y procedimiento)

Galería Método

Resultados

Resultados: Después de realizar mi folleto y haber concluido mi investigación, me di a la tarea de indagar cual es el futuro de la fórmula 1 esto es lo que encontré. La Fórmula 1 llegará a un momento clave de su historia moderna en 2021, con la introducción de una normativa técnica que cambiará por completo la categoría con respecto a la actualidad. Este reglamento sería el primer paso hacia la Fórmula 1 del futuro, con unos monoplazas de aspecto futurista que irán evolucionando con el paso de los años hasta adoptar formas extremas.

McLaren Applied Technologies ha presentado su visión sobre la Fórmula 1 de 2050, el año en el que la categoría reina del automovilismo cumpliría un centenario. La inteligencia artificial, la autonomía, la electrificación y la realidad mixta se habrán hecho un hueco en la sociedad de este hipotético escenario y no podrían faltar en el mundo de las carreras.

los sidepods podrán expandirse y contraerse como las branquias de un tiburón blanco.

Los bólidos podrán alcanzar velocidades de vértigo, pues serán capaces de llegar a los 500 km/h en recta. En las curvas, los sidepods se contraerán para proporcionar una mayor estabilidad y control del vehículo. Apenas habrá elementos en la carrocería de los Fórmula 1, pues la mayor parte de la carga aerodinámica se generará gracias a un suelo y unos difusores de diseño complejo.

Los pilotos estarán conectados a una inteligencia artificial a través de un enlace simbiótico en el casco y sensores repartidos por el mono. La IA aprende y predice las preferencias y pensamientos del piloto, además de ofrecer información en tiempo real sobre la estrategia y datos relevantes por hologramas. También identifica y entiende el estado emocional del piloto para ofrecerle consejos basados en su estado fisiológico y psicológico.

A pesar de contar con estas ayudas tan especializadas, no estarán disponibles para los pilotos durante toda la carrera. Habrá periodos en los que los competidores estarán totalmente aislados y no tendrá apoyo ni de la inteligencia artificial ni del muro. No se trata de un error, sino de una característica implementada a propósito con la que la carrera puede cambiar completamente y los pilotos tendrán que demostrar su talento.

Los neumáticos estarán fabricados con materiales auto-reparables con bobinas de carga inductivas.

La tecnología eléctrica cada vez está ganando más terreno en la automoción, los vehículos de competición serán totalmente eléctricos en 2050. Los coches contarán con un pequeño motor eléctrico unido a una batería flexible con el potencial de amoldarse a la carrocería.No solo los monoplazas sufrirán grandes cambios en la Fórmula 1 del futuro. Los circuitos no tendrán nada que ver con los que existen en la actualidad. Las velocidades extremas de los bólidos permitirán que los trazados tengan brutales inclinaciones y desniveles, mucho más agresivas que en los óvalos del presente. El problema de los monótonos circuitos llenos de curvas de 90º grados estaría solucionado añadiendo pendientes espectaculares.

La complejidad de los motores eléctricos reside en el almacenamiento de energía. Los coches del futuro podrán recargarse sin cables, absorbiendo energía del suelo a través de un acoplamiento inductivo resonante. Las baterías de los bólidos serán capaces de cargarse hasta la mitad en 30 segundos en 2050, pero llegará un momento en el que una carga completa suceda en apenas unos segundos.

Los tiempos por vuelta más rápidos permitirán que los circuitos sean más largos, por lo que los aficionados podrán disfrutar de más puntos de acción, especialmente en los trazados urbanos. Esto no quiere decir que vayan a desaparecer los escenarios tradicionales.

Los pilotos tendrán que adaptarse a las altísimas velocidades de la competición, lo que se traduce en unas fuerzas G mucho mayores que en la actualidad. Para poder soportarlas, los pilotos deberán estar más en forma que nunca, motivo por el cual su preparación cambiará por completo hasta alcanzar niveles físicos dignos de una nueva especie.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Conclusiones: han pasado 70 años desde que se fundó la fórmula 1. los avances científicos y tecnológicos inicialmente se concentraban en fabricar autos cada vez más veloces y precisos, esto desembocando en la aplicación de materiales de uso militar, aeronáutico y espacial en los autos.

¿Pero dónde queda el impacto ambiental? Como si fuera una paradoja casi indiscutible. tecnología y ecología son, la más de las veces, polos opuestos.

Los vehículos, ahora lo sabemos a ciencia cierta: son una calamidad. Es muy tarde para retroceder y prescindir de los avances tecnológicos. Nadie va querer regresar a montar caballos, burros o camellos para ir al trabajo, para llevar a los hijos a la escuela. Ni quien piense ir a Europa, en un barco de vela.

La industria de los aparatos automotrices tiene un reto mayúsculo que no se va a resolver haciendo trucos en la medición de los gases emitidos, sino reduciendo las emisiones. Y poco a poco, cada actividad tendrá que buscar senderos, para sin dar marcha en retroceso: localizar el avance sin dañar más, y luego, ir regresando a un mundo más habitable.

La FORMULA 1® no sólo es el espectáculo y el negocio de los coches de carreras. No nada más tiene que ver con la difusión de cada una de sus pruebas. También, tiene su brazo legal o legislativo que es de un endemoniado refinamiento.

Hay un organismo que se llama la Federación Internacional del Automóvil (FIA), que tiene más leyes y reglamentos que cualquier constitución de un Estado. La FIA, tiene como objeto regular cada parte y todas, de las que se interesan o afectan a la FORMULA 1®.

Ha hecho campañas para que se conduzcan los autos, en todo el globo, cada vez, con mayor responsabilidad.

La FIA ha venido imponiendo directrices y normas para que la FORMULA 1. mejore en el cuidado del mundo. Las unidades de potencia híbridas, que hoy se usan, es resultado de eso mismo. Baterías más amigables que rescatan el aire sobrante de los motores turbo; otras, que guardan la energía de las frenadas y las convierten en potencia.

Paralelamente, viene trabajando en la alternativa eléctrica que no acaba de

encajar, pero que todo el mundo sospecha que hacia allá es el camino a seguir y el objetivo final.

La FORMULA 1® anda detrás de elementos más resistentes, más ligeros, más fáciles de moldear y que al final: resulten más factibles.

El fierro, el acero, el aluminio y los metales pesados, fueron dejando paso a los compuestos de carbón.

Se ha buscado más eficacia y eficiencia. Elastómeros, hules, cauchos insólitos, neopreno, kevlar, teflón, cerámica, acrílicos, dacrón, otras decenas de plásticos de densidades inusitadas, así como una infinidad de nuevos metales, basados en elementos de la tabla periódica que antes no se usaban, como el titanio, el cadmio, el níquel. Además, en aleaciones, casi inverosímiles. La alquimia de lo más avanzado.

Por eso los coches cuando se impactan, no explotan. La carga de gasolina va en pequeños riñones, en varias partes de su configuración. Estos recipientes y sus conductos, son prácticamente irrompibles y llevan dos o tres capas muy delgadas como camisas, pero de una dureza y flexibilidad extrema que los blindan; con compuertas y válvulas que se antojan como de fanta-ciencia. Pero son ciertas y probadas.

Bibliografía

Bibliografía:

Biblioteca José María Morelos y Pavón

Libros – Mecánica del automóvil pags:15-33

“El hombre que invento la fórmula 1”

Pags.5-45

Páginas web-https://www.actualidadmotor.com/tecnologia-f1-coches-calle/

s.digitaltrends.com/autos/tecnologias-de-la-f1-en-tu-auto/

ttps://www.abc.es/motor/reportajes/abci-avances-formula-1

https://www.mexicogp.mx/noticia/la-tecnologia-de-la-formula-1-y-el-cuidado-del-medio-ambiente

https://prezi.com/tqdvb3daqfho/composicion-de-los-automoviles-de-formula-1/

https://www.muyinteresante.com.mx/curiosidades/10-datos-impresionantes-de-la-formula-1

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography