Proyecto Final Maquina de Goldberg PDF

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Física Quinto año - Orientación en Ciencias Naturales...

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MAQUINA DE RUBE GOLDBERG. EFECTO ENACADENADO Física mecánica I.

Resumen. Esta máquina funciona con procesos físicos consecutivos o efecto encadenado tales como energía potencial, energía cinética, energía rotacional, torque, caída libre, efecto dómino, efecto holló negro, movimiento circula uniforme, movimiento parabólico, velocidad instantánea, conservación de la energía movimiento uniformemente acelerado. Los anteriores movimientos se describen en nuestra maqueta en momentos diferentes donde se muestran consecutivamente haciendo reaccionar un movimiento con un efecto anterior, estos movimientos e llevan a cabo gracias a las energías mencionadas en el párrafo anterior. Para elaborar esta máquina se usaron materiales como madera, acrílico, plástico, canicas, esferas, tubos PVC, canales etc. Palabras clave.  procesos físicos consecutivos.  conservación de la energía.  efecto encadenado.

1. INTRODUCION. Planeamiento del proyecto. La máquina de Goldberg funciona con movimientos simples los cuales se ejecutan con procesos físicos o encadenados, los cuales se rigen con ciertas leyes físicas Esta máquina fue elaborada para demostrar procesos físicos consecutivos donde se analicen fácilmente y puedan ser vistos, este proyecto también se realizó para demostrar cómo funciona cada efecto y cada energía; tuvimos como referentes:  Leyes de Nweton 1. Ley de la inercia. 2. Ley de la aceleración. 3. Ley de la acción y reacción. Se quiere dar a demostrar los diferentes fenómenos físicos de la física mecánica dando lugar a ciertos movimientos que ayudaron a especificar el análisis del proyecto, como objetivo principal es mostrar los paso en la cual se desencadenan las etapas de la máquina de Goldberg, el dispositivo o la máquina de Goldberg trata de mostrarnos una tarea muy sencilla de realizar pero

con etapas o pasos complejos, que serán analizados de acuerdo al movimiento del cuerpo que haga el recorrido por toda la máquina. Los implementos utilizados fueron de utilidad para tener la efectividad esperada para cada proceso, el objetivo es trasmitir e incrementar el efecto de una fuerza al mover un objeto o cuerpo y así disminuir el esfuerzo con que se realiza, en esta máquina cumple:  Movimiento Uniformemente acelerado.  Movimiento de un cuerpo en el plano inclinado.  Acción y reacción. (La energía no se crea ni se destruye; solamente se trasforma). A que nos referimos la trasformación de la energía almacenada a flujos de energía y estos en otro tipo de flujos o acumuladores se producen deberíamos llamarlo como pérdidas, entendido por perdida como una trasferencia de energía perdida.

2. Descripción del proyecto. El proyecto consta de 5 procesos los cuales serán analizados de acuerdo al movimiento del cuerpo. La máquina de Goldberg da a conocer como una simple función puede ser ejecutada por etapas complejas, se hico una búsqueda para encontrar los pasos de la máquina, donde se tuvieron en cuenta algunas consideraciones físicas para su construcción, se elaboraron varios diseños donde el grupo de trabajo quería implementar la propuesta donde se implementará y quedara en evidencia el movimiento uniforme. No uniforme, rectilíneo y circular ( Figura 1).

1.5

1.4 1.3

1.1

1.2

Figura 1. Con el diseño ya listo se empezaron a construir cada uno de los elementos, teniendo en cuenta que la máquina tendría una dimensión de 1.40m*90cm de ancho; como el material debía ser lo suficientemente robusto como para trabajarse varias veces, pero al mismo tiempo flexible para poder diseñar cada una de las etapas, se decidió trabajar las bases con madera y los elementos con cartón paja y balso, materiales que son de fácil adquisición. Al tener construida cada una de las etapas de la máquina se empezó la fase de acoplamiento y ensamble, para lo cual fue necesario realizar repetidos ensayos para ajustar las posiciones exactas donde funcionaba a cabalidad este aparato. Al tener listo el esqueleto de la máquina se mejoró su apariencia para llamar la atención de los estudiantes. 3. RESULTADOS. Descripción del Montaje Experimental Cada una de las etapas de la máquina se caracterizó por tener un determinado movimiento que fue posible observar en el funcionamiento de la misma. El primer proceso que se observó fue la Cuna de Newton, cinco esferas inelásticas suspendidas en fila y alineadas por sus centros, se desplazó la primera de su posición de equilibrio donde el centro de masa de la esfera ascendió una altura h, al caer se evidenció una conservación de la cantidad de movimiento a través de cada una de las esferas, de tal forma que la última golpeó un soporte vertical que sostenía en el borde superior una ficha de dominó, ésta cayó describiendo una caída libre. En la tercera parte, la ficha de dominó que cayó libremente golpeó un extremo de un sube y baja, ocasionando que una esfera ubicada en el otro extremo realizara un movimiento semi-parabólico que terminaba en una barrera de cartón.

Proceso plano inclinado V con que baja la esfera.

y=40 cm=0.40 m t=3 s

Tiempo en que tarda recorrer la trayectoria.

x=50 com=0.50 m v 0=0 y

masa.

xf =0.50 m

Grado de inclinacion=40º La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo. Se representa por Sus dimensiones son [L]/[T]. Su unidad en el Sistema Internacional es el m/s. v=

x t

v=

0.5 m 0.16 m = s 3s

Proceso siguiente recorrido de la esfera. v 0=0.16 m/s y=6 cm=0.6 m

x=44 cm=0.44 m

xf =0.44 m Grado de inclinación=176º Masa

4. CONCLUSIONES. La máquina de Goldberg nos hace referencia a la implementación dada de la teoría a analizar cuerpos en trayectoria. Para el desarrollo de un proyecto en equipo, es vital tener un plan sobre el papel como guía. Es importante el orden en el área de trabajo. Las pruebas son el mejor método para pulir los detalles. El sin número de obstáculos que se presentaron en el montaje del proyecto para el buen funcionamiento de la máquina en todos sus procesos fueron de gran ayuda para perfeccionar el efecto encadenado, por otro lado al concluir el trabajo sin duda se logró el objetivo el cual era hacerla funcionar y plantear el análisis físico mecánico aprendido en clase. REFERENCIAS Rodríguez Fuentes David Esteban, Ramirez Torres Daniel, Arias Ricaurte Ricardo Andres, Ramos Duvan Sebastian.

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