Enfoque de SL apoyado. Primer objetivo de evaluación 2027; la guía actual y pública回归 403; 2016 breves SL/HL son históricos. La guía restante, los requisitos de evaluación y prácticos retienen sus reservas registradas.
Requisitos previos: lea las cantidades y unidades indicadas, utilice aritmética y las condiciones del modelo a continuación. Cada lección desarrolla su propio método antes de la transferencia independiente.
Estos son ejemplos didácticos originales o explícitamente ficticios, no mediciones reales ni investigaciones evaluadas completas de estudiantes.
2.2
Modelos, materiales y prototipado iterativo
¿Qué explicaría esta observación?
Un prototipo de cartón puede revelar el alcance y la disposición sin demostrar que el material final sea lo suficientemente resistente. Diferentes modelos responden a diferentes preguntas.
Comience con una predicción. Enuncie las cantidades o características que compararía, luego decida qué evidencia podría distinguir entre dos explicaciones.
Construya el modelo
Un modelo representa características seleccionadas de un diseño. Un prototipo permite realizar pruebas antes o durante el desarrollo. La selección de materiales depende de las propiedades mecánicas, la fabricación, las condiciones de uso y las opciones al final de su vida útil.
prototipo: Una versión en desarrollo utilizada para probar una solución; iteración: Revisión guiada por evidencia y pruebas repetidas.
Elija evidencias que puedan probarlo
Indique qué incluye y omite cada modelo. Compare las pruebas con la misma carga, geometría y condiciones. Iterar significa utilizar evidencia para revisar una solución y poner a prueba dicha revisión frente a los criterios originales de éxito.
Realice un modelo de bajo riesgo según las normas del taller escolar. Registre dimensiones, material, proceso y método de prueba. Utilice fotografías, mediciones y comentarios de los usuarios como evidencia. Las máquinas y las pruebas de carga requieren supervisión docente y protectores aprobados.
Trabaje desde cantidades conocidas
Indique los valores conocidos y sus unidades. Elija la relación porque sus supuestos se ajustan a este caso, luego reordénela antes de la sustitución.
Datos conocidos: un prototipo de viga se deflexiona 8 mm bajo una carga especificada; una revisión se deflexiona 5 mm bajo las mismas condiciones. Reducción = (8-5)/8×100 = 37.5%. El resultado apoya mayor rigidez en esa prueba, no la demostración de todas las propiedades de resistencia o fatiga.
Ejemplo:
La deflexión disminuye de 10 mm a 6 mm bajo condiciones iguales. Calcule la reducción porcentual. Utilice la misma secuencia: cantidades conocidas → modelo → relación → sustitución → unidad e interpretación.
Verifique la conclusión y sus límites
La rigidez es la resistencia a la deformación elástica; la resistencia se refiere al esfuerzo de falla. Un modelo visualmente fiel no necesariamente reproduce el comportamiento del material.
Vuelva a la observación original. Explique qué respalda el resultado, qué condiciones asume y una forma de probar una explicación alternativa.
Advertencia:
Un modelo atractivo demuestra la seguridad mecánica del producto final. Esta afirmación es falsa: La rigidez es la resistencia a la deformación elástica; la resistencia se refiere al esfuerzo de falla. Un modelo visualmente fiel no necesariamente reproduce el comportamiento del material.
Clave:
Modelos, materiales y prototipado iterativo: Indique qué incluye y omite cada modelo. Compare las pruebas con la misma carga, geometría y condiciones. Iterar significa utilizar evidencia para revisar una solución y poner a prueba dicha revisión frente a los criterios originales de éxito.
2.3
Fabricación: tolerancias, variación e inspección
¿Qué explicaría esta observación?
Dos piezas pueden coincidir con un dibujo nominal pero fallar al ensamblarse si no se ha considerado la variación permitida. La fabricación produce una gama de dimensiones.
Comience con una predicción. Enuncie las cantidades o características que compararía, luego decida qué evidencia podría distinguir entre dos explicaciones.
Construya el modelo
Una tolerancia especifica un rango dimensional permitido alrededor o junto a un valor nominal. La precisión se refiere a la consistencia de mediciones repetidas o producción, mientras que la exactitud se refiere a la concordancia con una referencia. La selección del proceso debe considerar material, geometría, cantidad, acabado superficial, desperdicio y variación alcanzable en lugar de solo el aspecto.
tolerancia: El rango permitido de variación en una dimensión especificada; holgura: El espacio dimensional entre piezas acopladas bajo el modelo establecido.
Elija evidencias que puedan probarlo
Para un modelo de holgura de caso desfavorable, reste el eje más grande del agujero más pequeño para la holgura mínima, y el eje más pequeño del agujero más grande para la holgura máxima. El cálculo asume los límites dimensionales establecidos y la geometría ideal. La forma, alineación, temperatura e incertidumbre de medición pueden afectar el ensamblaje real.
Utilice modelos seguros hechos en la escuela o un conjunto de datos de dimensiones proporcionado. Especifique unidades de dimensión, valores nominales y límites antes de probar. Mida con un instrumento calibrado adecuado en posiciones acordadas, registre cada resultado y clasifíquelo según el rango especificado. Retenga las piezas rechazadas y explique si el problema concierne a los límites de diseño, la variación del proceso o el método de medición.
Trabaje desde cantidades conocidas
Indique los valores conocidos y sus unidades. Elija la relación porque sus supuestos se ajustan a este caso, luego reordénela antes de la sustitución.
Conocido: un orificio es 10.0±0.2 mm, dando 9.8–10.2 mm; un eje es 9.5±0.1 mm, dando 9.4–9.6 mm. El juego mínimo es 9.8−9.6=0.2 mm y el máximo es 10.2−9.4=0.8 mm. Este modelo predice juego positivo a lo largo de los límites indicados. No establece resistencia ni idoneidad para una aplicación crítica de seguridad.
Ejemplo:
Un agujero varía de 12.0 a 12.4 mm y un eje de 11.5 a 11.8 mm. Calcule la holgura mínima. Use la misma secuencia: cantidades conocidas → modelo → relación → sustitución → unidad e interpretación.
Verifique la conclusión y sus límites
Una tolerancia más ajustada puede aumentar el costo, el tiempo de inspección y el desperdicio, y podría no mejorar el resultado para el usuario. Un instrumento de medición con una pantalla fina no tiene automáticamente la exactitud requerida para aceptar una pieza cerca de su límite.
Vuelva a la observación original. Explique qué respalda el resultado, qué condiciones asume y una forma de probar una explicación alternativa.
Advertencia:
Una pantalla de instrumento más fina garantiza una inspección dimensional suficientemente precisa. Esta afirmación es falsa: Una tolerancia más ajustada puede aumentar el costo, el tiempo de inspección y el desperdicio, y podría no mejorar el resultado para el usuario. Un instrumento de medición con una pantalla fina no tiene automáticamente la exactitud requerida para aceptar una pieza cerca de su límite.
Clave:
Fabricación: tolerancias, variación e inspección: Para un modelo de holgura de caso desfavorable, reste el eje más grande del agujero más pequeño para la holgura mínima, y el eje más pequeño del agujero más grande para la holgura máxima. El cálculo asume los límites dimensionales establecidos y la geometría ideal. La forma, alineación, temperatura e incertidumbre de medición pueden afectar el ensamblaje real.
