ISSN: 1698Prieto et al. Cole³pteros hipogeos amz.m .Resumen. Cole³pteros hipogeos protegidos o
Experimento_Helicópteros
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HELICÓPTEROS DE PAPEL
DISEÑO DE EXPERIMENTOS
Tarea
Profesor
1
INTRODUCCIÓN
2
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El experimento de los helicópteros de papel es uno que ha sido muy concurrido en
el campo del diseño de experimentos. Se trata de averiguar los factores que
afectan el tiempo de vuelo de un helicóptero de papel, siendo en este caso unos
factores cuantitativos (ancho de ala, largo de ala y ancho del cuerpo) y otros
cualitativos (clip y cinta en el cuerpo).
Para la parte I se usará un diseño experimental 25-2, pues sólo se tienen 5 factores,
se usarán dos niveles para cada factor (alto y bajo) y de las 60 observaciones que
tendría un diseño 25 sólo se tomarán 25-2 = 23 = 8 observaciones. Para el
experimento se tomarán 2 réplicas para determinar la significancia de los factores
cualitativos. También se determinará si es posible eliminar uno de los factores
cuantitativos, si alguno tiene un valor p mayor a un alfa de 0.10.
Variable Nombre Nivel -1 (bajo) Nivel 1 (alto)
AAncho de ala
(a)6 cm 12 cm
BLargo de ala
(y)8 cm 13 cm
CAncho de cuerpo (x)
6 cm 9 cm
D CintaSin cinta en el
cuerpoCon cinta en el
cuerpo
E ClipSin clip en el
cuerpoCon clip en el
cuerpo
Los generadores del diseño serán D=AB y E=AC. La relación definidora del
diseño está dada por:
I=AB=AC=BC
3
Con lo cual la resolución del diseño es II, y por lo cual se confunden efectos
principales con efectos principales y superiores. La estructura de alias del
experimento está dada por:
A= B = C = ABC
D= ABD = ACD = BCD
E= ABE =ACE =BCE
AD = BD = CD = ABCD
AE= BE = CE = ABCE
DE = ABDE = ACDE = BCDE
ADE= BDE = CDE = ABCDE
La matriz de diseño para el experimento es la siguiente.
Diseño básico GeneradoresTiempo de vuelo
(seg)Corrida A B C D=AB E=AC Replica I Réplica II
1 -1 -1 -1 1 1 1,76 1,562 1 -1 -1 -1 -1 2,1 1.963 -1 1 -1 -1 1 1,87 1.674 1 1 -1 1 -1 2,27 2.355 -1 -1 1 1 -1 1,93 2.016 1 -1 1 -1 1 2,27 2.187 -1 1 1 -1 -1 2,7 2.658 1 1 1 1 1 2,46 2.35
4
DESCRIPCIÓN DEL EXPERIMENTO
Para la parte I del experimento se tomaron hojas tamaño carta de papel bond, en
el cual se dibujó el diseño de los helicópteros, variando las medidas y, x y a según
correspondía a la corrida, y al tener 2 réplicas, se fabricaron de cada combinación
correspondiente a las filas de la matriz de diseño dos helicópteros para tener un
total de 16. Los helicópteros fueron construidos por la misma persona y para las
corridas que tenían niveles altos de D y E se usaron cinta transparente
convencional y clips de metal forrados.
Para obtener el orden de las corridas del experimento se usó el generador de
números aleatorios de Microsoft Excel, que para cada réplica indicó que
helicóptero se debía poner a volar primero. Para la ejecución del experimento uno
de los integrantes del grupo lanzó cada uno de los helicópteros desde una altura
de 4.44 m mientras que el otro integrante del grupo cronometraba el tiempo que
duraba en el aire cada helicóptero, comenzando cuando el integrante que los
lanzaba indicaba que lo iba a soltar y terminando cuando el helicóptero tocara el
suelo. Para evitar que el viento extraviara los helicópteros, el experimento fue
llevado a cabo dentro de uno de los bloques de la universidad, siendo lanzados
desde el segundo piso de dicho bloque hacia el primero.
5
RESULTADOS
Parte I
Box-Plot
6
-1 1
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
ancho ala
tiem
po
-1 1
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
largo ala
tiem
po
-1 1
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
ancho cuerpo
tiem
po
-1 1
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
cinta
tiem
po
-1 1
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
clip
tiem
po
Gráficos de interacción
7
1.8
2.1
ancho ala
tiem
po
-1 1
largo ala
1-1
1.7
2.1
ancho ala
tiem
po
-1 1
ancho cuerpo
1-1
1.8
2.1
ancho ala
tiem
po
-1 1
cinta1-1
1.7
2.1
ancho ala
tiem
po
-1 1
clip
1-1
1.8
2.1
largo ala
tiem
po
-1 1
ancho ala1-1
1.9
2.3
largo ala
tiem
po
-1 1
ancho cuerpo
1-1
1.8
2.1
largo ala
tiem
po
-1 1
cinta1-1
2.0
2.3
largo ala
tiem
po
-1 1
clip
-11
1.7
2.1
ancho cuerpo
tiem
po
-1 1
ancho ala-11
1.9
2.3
ancho cuerpo
tiem
po
-1 1
largo ala
1-1
1.9
2.2
ancho cuerpo
tiem
po
-1 1
cinta-11
1.7
2.1
ancho cuerpo
tiem
po
-1 1
clip
-11
1.8
2.1
cinta
tiem
po
-1 1
ancho ala1-1
1.8
2.1
cinta
tiem
po
-1 1
largo ala
1-1
1.9
2.2
cinta
tiem
po
-1 1
ancho cuerpo
1-1
2.00
2.25
cinta
tiem
po
-1 1
clip
-11
1.7
2.1
clip
tiem
po
-1 1
ancho ala1-1
2.0
2.3
clip
tiem
po
-1 1
largo ala
1-1
1.7
2.1
clip
tiem
po
-1 1
ancho cuerpo
1-1
2.00
2.25
clip
tiem
po
-1 1
cinta1-1