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miércoles, 14 de enero de 2015

Calculo

COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO  
DE TLAXCALA

PLANTEL 02 HUAMANTLA

MATERIA: calculo

DOCENTE: L.M. ALBERTO HUERTA GUEVARA

                                                       GRUPO: 502



INTRODUCCIÓN:



Este problema que se nos presenta en la actualidad es un tema que cada día ocupa más la atención de científicos, técnicos, políticos y en general, de muchos de los habitantes del planeta.

La escasez de este vital líquido obliga a reiterar nuevamente una llamada a la moderación de consumo por parte de la población a nivel mundial, ya que sin su colaboración los esfuerzos técnicos que llevan a cabo algunas organizaciones resultarían insuficientes.

Sólo muy poca agua es utilizada para el consumo del hombre, ya que: el 90 % es agua de mar y tiene sal, el 2 % es hielo y está en los polos, y sólo el 1 % de toda el agua del planeta es dulce, encontrándose en ríos, lagos y mantos subterráneos. Además el agua tal como se encuentra en la naturaleza, para ser utilizada sin riesgo para el consumo humano requiere ser tratada, para eliminar las partículas y organismos que pueden ser dañinos para la salud. Y finalmente debe ser distribuida a través de tuberías hasta tu casa, para que puedas consumirla sin ningún problema ni riesgo alguno.


REPORTE DEL PROYECTO CÁLCULO DIFERENCIAL

CONTEXTO: 
·         Escolar

DETECTAR LA NECESIDAD:

·         Nuestra necesidad es representar el problema que se tiene en la escuela con el uso racional del agua y que se  puede  aprovechar el agua de lluvia para el huerto escolar y parte de la que se use en los sanitarios como la del uso del lavamanos.

RETO:

·         Es hacer conciencia en los alumnos al cuidar el agua y representar   cuantos litros como  comunidad escolar  estamos utilizando correctamente  y cuantos litros  podemos reutilizar  en agua  que de cierta manera siempre y cuando cumpla con ciertas características para aprovecharlo en el huerto escolar,  y ver de  qué ,manera quedaría una cisterna  con mayor capacidad para la recolección de agua de lluvia para uso  del huerto.

ANÁLISIS DE LOS SABERES PREVIOS:
ü  ¿Qué  posibilidades hay   que los directivos de la escuela    ayuden a llevar  cabo la creación de la cisterna?

ü  ¿Qué  representaciones graficas se tienen para mostrar a los alumnos?

GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO:

EL AGUA

Es una sustancia abiótica la más importante de la tierra y uno de los más principales constituyentes del medio en que vivimos y de la materia viva. En estado líquido aproximadamente un gran porcentaje de la superficie terrestre está cubierta por agua que se distribuye por cuencas saladas y dulces, las primeras forman los océanos y mares; lago y lagunas, etc.; como gas constituyente La humedad atmosférica y en forma sólida la nieve o el hielo.
El agua constituye lo que llamamos hidrosfera y no tiene límites precisos con la Atmósfera y la litosfera porque se compenetran entre ella.

En definitiva, el agua es el principal fundamento de la vida vegetal y animal y por tanto, es el medio ideal para la vida, es por eso que las diversas formas de vida prosperan allí donde hay agua.

COMPOSICIÓN DEL AGUA

El agua es un líquido constituido por dos sustancias gaseosas: oxígeno e hidrógeno, un volumen de oxigeno por 2 de hidrógeno; su fórmula química es el H2O.

La composición del agua la podemos comprobar efectuando la electrólisis de dicha sustancia

La problemática global del agua


La creciente necesidad de lograr el equilibrio hidrológico que asegure el abasto suficiente de agua a la población se logrará armonizando la disponibilidad natural con las extracciones del recurso mediante el uso eficiente del agua.


México, un país rico en recursos naturales, obtiene el agua que consume la población de fuentes tales como ríos, arroyos y acuíferos del subsuelo. Estos acuíferos se recargan de forma natural en época de lluvias.

Sin embargo, la época de lluvias tiene una duración promedio de cuatro meses lo que propicia una escasa captación. Aunado a esto, del total de agua captada por lluvias, aproximadamente el 70% se evapora.

La desproporción que existe entre la cantidad de agua que se capta por escurrimiento y las extensiones territoriales que comprenden aunado a la corta temporada de lluvias hace que la disponibilidad del agua sea cada vez menor.

Bajo este panorama México enfrenta actualmente graves problemas de disponibilidad, desperdicio y contaminación del agua.}

Parte de esta problemática, se enfrenta con la construcción de la Infraestructura Hidráulica que permite satisfacer de agua a los diferentes sectores de la población: el agrícola, el industrial, el doméstico y de servicios y para la generación de energía eléctrica, entre otros.

Escasez de agua

La escasez de agua se refiere a la falta de suficientes recursos hídricos para satisfacer las demandas de consumo de agua en una región. El problema de la escasez de agua afecta a alrededor de 2,8 mil millones de personas en todos los continentes del mundo durante al menos un mes cada año. Más de 1,2 millones de personas no tienen acceso a agua potable salubre.

La escasez de agua implica estrés hídricodéficit hídrico, y crisis hídrica. El concepto del estrés hídrico es relativamente nuevo y se refiere a la dificultad de obtener fuentes de agua dulce durante un cierto período, una situación que puede culminar en un mayor deterioro y agotamiento de los recursos hídricos disponibles. El déficit hídrico puede ser causado ​​por cambios climáticos tales como patrones climáticos alterados –incluyendo sequías o inundaciones- así como el aumento de la contaminación y el aumento de la demanda humana de agua, incluso su uso excesivo. Una crisis hídrica es una situación que se produce cuando la disponibilidad de agua no contaminada dentro de una región es inferior a la demanda de agua en esta región. La escasez de agua está siendo impulsada por dos fenómenos convergentes: el creciente uso de agua dulce y el agotamiento de los recursos de agua dulce disponibles.

La escasez de agua puede ser el resultado de dos mecanismos: la escasez física (absoluta) de agua y la escasez económica de agua, donde la escasez física de agua es el resultado de la insuficiencia de los recursos naturales de agua para abastecer la demanda de una región, y la escasez económica de agua es el resultado de una mala gestión de los recursos hídricos disponibles. De acuerdo con el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, la escasez económica de agua suele ser la principal causa en la mayoría de los países o regiones que experimentan escasez de agua, porque la mayoría de los países o regiones tienen suficiente agua dulce para satisfacer las necesidades de los hogares, así como las necesidades industriales, agrícolas y ambientales, pero carecen de los medios para proporcionarlo en una forma accesible. 


Escasez física y económica de agua por país (2012)}


Medición de la escasez de agua

Actualmente los hidrólogos suelen evaluar la escasez de agua mirando a la ecuación de agua y población, es decir, comparando la cantidad total anual de los recursos hídricos disponibles a la población de un país o región. Un enfoque frecuentemente aplicado para medir la escasez de agua ha sido la de clasificar a los países de acuerdo a la cantidad de recursos anuales de agua disponibles por persona. Por ejemplo, de acuerdo con el índice de estrés hídrico de Falkenmark, se considera que un país o región experimenta "estrés hídrico" cuando los suministros anuales de agua bajan hasta los 1700 metros cúbicos por persona por año. Se puede esperar una escasez periódica o limitada de agua si los niveles bajan entre 1700 y 1000 metros cúbicos por persona por año. Si el suministro de agua cae debajo de los 1000 metros cúbicos por persona por año, el país enfrenta una situación de "escasez de agua". La FAO afirma que en el año 2025 se estima que 1,9 mil millones de personas vivirán en países o regiones que enfrentan una escasez absoluta de agua, y dos tercios de la población mundial podrían estar en una situación de estrés hídrico. El Banco Mundial señala que el cambio climático podría resultar en cambios profundos en los futuros patrones de disponibilidad y uso del agua, lo que podría aumentar los niveles de estrés hídrico y la inseguridad, tanto a escala global como en los sectores que dependen del agua.

Otras formas de medición de la escasez de agua incluyen la evaluación de la cantidad física de agua en la naturaleza, comparando los países con volúmenes menores o mayores de agua disponible. Sin embargo, este método a menudo no logra captar la accesibilidad del recurso hídrico para la población que lo necesite. Otros han relacionado la disponibilidad de agua a la población

DIAGNÓSTICO  DE CONTEXTUALIZACIÓN:

·         Hacer conciencia en los jóvenes  sobre utilizar  correctamente es muy difícil  pero con motivación es un poco más fácil  esto de hacer la cisterna sería fácil con ayuda de los directivos  sería algo  completamente diferente porque se ayudaría con el otro proyecto    y empezaría a llamar la atención de los jóvenes  y toda la comunidad escolar.

PLANTEAMIENTO  DEL PROBLEMA:

·         El plan de realizar  la cisterna de captación de agua de lluvia colocando canaletas en  la instalación más cercana al huerto escolar y colocar la cisterna en un lugar adecuado para su buen uso y aprovechamiento del agua.

ANTECEDENTES:
·         Estudio de precipitación en un año por medio del sistema meteorológico de Tlaxcala (geografía).

Esto nos ayuda para ver que temporadas nos favorecen con agua y cuales no para recopilar los meses de lluvia, porque de nada sirve recopilar agua de lluvia si en ese tiempo las plantas se riegan con manguera, la mejor opción sería utilizar el agua de la lluvia y guardarla para que en tiempo de sequía se utilice toda esa agua captada.

·         Después de eso haríamos un estudio para la creación de la cisterna.

·         Localización del huerto de la escuela y ver la manera de como colocar y realizar la cisterna la imagen a continuación muestra el lugar elegido para su localización  porque  se encuentra a una distancia para colocación de canaletas no tan lejos de la azotea y cerca  del rotoplas  en donde se encuentra instalado el sistema de riego y cerca de la cisterna para cuando llegue a faltar el agua de los sanitarios se puede tomar de  esa cisterna de recopilación de agua de lluvia.

·         VENTAJAS DEL EDIFICIO

La ventaja es la manera en que está construido el edificio, ya que favorece a nuestro proyecto.

Nuestra propuesta para recopilar agua en ese edificio, es colocar canaletas alrededor y ver en donde se construirá la cisterna, contara con un tubo con una especie de filtro para que no llague el agua con basura y se limpie bien para su reutilización.

CONSTRUCCIÓN DE LA CISTERNA:

·         Es aquí donde entra el cálculo, hay que considerar varios factores como el usar menos cantidad de material para la mayor capacidad posible.

Considerando que se tiene un espacio disponible en donde se toma en cuenta que de alto tendría 1 metro

VALORACIÓN DEL PROBLEMA:

Considerando las conversiones en física
1m3 = 1000ml. 1hr=60 min
Indica que la opción elegida del modelo matemático seria de una capacidad de  agua que se aprovecharan en el uso de riego del huerto en temporada de sequía.

·         Precipitación local de agua =600mm/min =0.6ms/min
Área tributaria 11x21 = 210 m2
V= 21(600) =12,600mm =12.6l/1000
V= 0.0126m3/minx10=0.756 m3/hr.

ü  Tiempo estimado de lluvia local
o   (4 horas)
o     Vdiseño = 0.756 m3/hr (4) =3.024 m3

ü  Proponiendo una cisterna de 2x2mts. (4m2)
o   Tendremos que las dimensiones para construcción de la misma será:
o   3.024/4m2 = 0.756 ≈ 1mt.
o   Cisterna de 2x2x1mt. = 4m3 = 3.024 m3

·         Modelo matemático
Supongamos  que se tiene planeado construir  una cisterna  de captación de agua de lluvia  tomando en cuenta  que de altura adecuada  sería de 1 m y se tienen disponibles para no afectar  en huerto escolar el perímetro debe ocupar 8m  y colocarla de manera que tenga mayor área y cupe el menor lugar.
·         Ecuación
y=4x-x²



·         Grafica

COSTO Y MATERIALES:
·         El costo aproximado de la construcción sería, mano de obra , el material empleado en  la construcción de cisterna más aparte  el conto de las canaletas  que sería aproximadamente  se maraca en la Y los filtros para evitar un poco la contaminación del agua  que serían hechos de una especie de maya  para la cénatela o tubo  empleada para que llegue  a la cisterna.

Excavación
2 m3
$ 300
Acero de refuerzo
40 m2
$ 2,400
Concreto f᾿c= 250
2.4 m3
$ 4.080
Impermeabilización
20 m2
$ 700
Tapas p/ cisterna
3 pzas
$ 1,500
Cimera
32 m2
$ 4,800

total
$ 13,780
·         Costos de cisterna y canaletas :
Objeto
Costo
Cisterna de 2x2x1
13,780
Canaletas de lámina galvanizada
3,750
Bomba con todo
3,720
total
21,310




OPCIONES:

·         Una buena idea sería colocar un Rotoplas por su costo accesible su fácil limpieza y la gran ventaja de que tiene tapa para evitar su contaminación.

VENTAJAS
DESVENTAJAS
·         Tiene una capacidad de almacenamiento más grande que un rotoplas.
·         El costo.
·         A largo tiempo tendrá una mayor durabilidad que un rotoplas, ya que este podría romperse y la cisterna no.
·         Tiempo que se llevara en realizarla.
·         Se le puede colocar una bomba para utilizar el agua en otra cosa.
·         Si no se tiene un cuidado bueno el estancamiento del agua podría generar la aparición de microorganismos.
·         Tener suficiente agua durante el tiempo de sequía para el huerto.
·         Lavado más difícil.
·         Darle uso al agua de lluvia.
·         Filtraciones.








VALORACION DE RESULTADOS:

·         A partir de lo ya comprobado anteriormente nuestra propuesta es la siguiente:
Crear la cisterna junto al huerto escolar para trasladar fácilmente el agua al rotoplas en donde está instalado el sistema de riego. También una buena opción es para cuando se escasea el agua de los sanitarios.

Otra idea es colocar canaletas en todas las instalaciones del plantel y que el agua se recolecte en un rotoplas para aprovechar el agua de lluvia al máximo y ocuparla posteriormente en otras actividades como el huerto.

Triptico realizado por la compañera noemi Sanchez Hernández







Valores: el uso adecuado del agua  es importante para utilizar solo la correcta  y de manera adecuada esos principios vienen de casa pero hay  que compartirlos con las demás personas para no  irnos quedando poco a poco sin este líquido vital y una buena manera es empezar  en el plantel ´pasara hacer algo sustentable para la escuela.
·         Consejos para ahorrar Agua en la Escuela:
·         Cierra la llave del lavado mientras te enjabonas las manos y al terminar, cerciórate que quede bien cerrada.
·         El sanitario no es un basurero, deposita la basura en el cesto, jamás en el WC.
·         Si hay una fuga repórtala con tu Maestro (a) o a la Dirección  para que la arreglen de inmediato.
•    Si ves una llave abierta y que no se esté usando, ¡Ciérrala!
•    No permitas que tus amigos y amigas desperdicien o jueguen con el agua, pídeles que no lo hagan y si no, solicita el apoyo de tu maestro o director.
•    Participa en actividades y proyectos escolares que promuevan el cuidado el agua en tu escuela, ¡Tú también puedes ser un Guardián del Agua



·         Productos finales
En esta materia  se realizó un buen trabajo con todo el grupo para la presentación del mismo lo cual se  planeó para esta materia  sino para  todo lo que se realizó  como grupo.
·         Stant
·         Lonas de bienvenida
·         Playeras para presentación de los mismos 
·         Carteles
·         Maqueta para presentación del proyecto





































CONCLUSION

Con el fin de ayudar un poco con el problema que planteamos en la introducción, decidimos llevar a cabo este proyecto. Con el cual pretendemos ayudar un poco a que por lo menos en las instalaciones de nuestro plantel evitemos desperdiciar el agua potable y le demos una utilidad al agua de lluvia.

Lo que se pretende es que el agua que logremos captar en la cisterna durante la temporada de lluvias se almacene y se guarde para que en la temporada de sequias, el agua potable se utilice para la cooperativa y para los baños y el agua captada se utilice para regar el huerto escolar.

Aunque también está latente la alternativa de que en el extremo caso de que para los sanitarios nos falte el agua, se coloque una bomba en la cisterna que tenga la función de bombear el agua para los baños.

El objetivo central de este proyecto es que ahorremos lo que más podamos el agua y que estemos prevenidos para que en temporadas de sequias el agua no nos falte para un servicio tan indispensable como lo son los sanitarios.

Esperamos y este proyecto no se quede solo plasmado en hojas, si no que confiamos en que las autoridades competentes nos tomen en cuenta y lleven a cabo el proyecto, que finalmente es para el benéfico de las instalaciones de la escuela y para los que hacemos uso de ellas. 

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