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PROYECTO MONTAÑA RUSA

FISICA MECANICA

INGENIERIA DE SISTEMAS BOGOTÁ D.C 2019

INTRODUCCION

Desde hace muchos años hemos disfrutado de las famosas montañas rusas, estas atracciones son muy importantes para demostrar varios principios de física donde se puede comprobar la conservación de la energía, energía cinética y potencial también permite ver la relación entre altura peso y la energía cinética lo que permite dar los giros completos en los loop de el recorrido.

OBJETIVO GENERAL

Describir el fenómeno físico y lúdico de la montaña rusa, a través de sus componentes y de su elaboración comprobándolo con las formulas y medidas del proyecto.

OBJETIVOS ESPECIFICOS



Construir modelo de montaña rusa.



Establecer los principios que regulan el movimiento, el cambio con respecto al tiempo y sus casusas.



Entender los términos de cinemática, dinámica, trabajo y energía.



Definir variables como velocidad, tiempo y aceleración.

MARCO TEORICO



Cinemática: Rama de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos y sus partículas.



Dinámica: Rama de la mecánica que estudia el comportamiento de los cuerpos en movimiento acerca de dos fuerzas que producen o modifican sus movimientos.



Elasticidad: Propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sometidos a una fuerza externa, pero que vuelve a la normalidad cuando dicha fuerza se retira.



Energía: Capacidad de un cuerpo, una substancia o un sistema físico tiene de realizar trabajo.



Energía Cinética: Tipo de energía que esta relacionada con los movimientos de los cuerpos. El resultado de la energía cinética, esta intrínsecamente relacionado dado por la masa del objeto y su velocidad de movimiento.



Energía Potencial: Es la energía que puede ser almacenada en un sistema físico y tiene la capacidad de ser transformada en energía cinética.



Gravedad: Fenómeno natural por el cual los objetos con masa son atraídos entre sí, efecto mayormente observable en la interacción entre los planetas, galaxias y demás objetos del Universo.



Fricción: Comúnmente conocida como la fuerza de rozamiento que es la fuerza existente entre dos superficies en contacto, que se opone al deslizamiento entre ambas superficies.

METODOLOGÍA IMPLEMENTADA

Los trenes de la montaña rusa son simulados con canicas, que realizarán el recorrido y muestran el movimiento del circuito partiendo de un motor. El método que utilizamos en nuestro modelo a escala está dado por un mecanismo de correas, motor y por un conjunto de poleas. Dentro de la práctica realizada, se realizan 10 veces el mismo procedimiento, con la misma masa, allí, utilizaremos las siguientes fórmulas para hallar las siguientes variables: Velocidad y aceleración.

PRINCIPIOS UTILIZADOS

 Ley de conservación de energía: Es una de las leyes básicas de la física, y dice que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Las montañas rusas funcionan convirtiendo la energía potencial gravitatoria (que aumenta al alejar un cuerpo de la tierra, es decir, ganando altura) en energía cinética, velocidad.  Fuerza centrípeta: Es la fuerza que atrae a un objeto en movimiento en trayectoria curvilínea, hacia el centro de la curvatura.  Aceleración: Es el aumento de velocidad constante que sufren los vagones en la caída, esto debido a la transformación de la energía potencial gravitatoria en cinética. RESULTADOS DE LA PRACTICA

Se usarán para este caso una masa (canica), con el fin de definir variables, como velocidad, tiempo y aceleración superando todo el recorrido de la pista. Como instrumento de lanzamiento se cuenta con un mecanismo que inicia con un motor, continua por un “ascensor” donde lleva al punto más alto del circuito y permite la caída sobre la plataforma de aluminio y finaliza el recorrido en la parte inferior del “ascensor”. Este proceso es constante.

Vista Frontal

Vista Lateral

Vista Superior

Es importante tener en cuenta, que se realizan las respectivas prácticas obteniendo los siguientes resultados:

Masa (Canica): Como masa 1 tomamos una canica con un peso aproximado de 15 gramos.

Canica - Masa

DIFICULTADES PRESENTADAS



La velocidad adquirida por la canica debida a la velocidad muchas veces no fue suficiente, para que la misma completara todo el circuito, por lo cual, fue necesario realizar varias pruebas con canicas de diferentes tamaños.

CONCLUSIONES Se debe considerar que para que la canica alcance a dar toda la vuelta del loop debe alcanzar una velocidad considerable para que evite devolverse o caer y cambar su trayectoria. Además el loop no debe ser mayor a la altura de donde se lanza la canica, esto para garantizar que alcance la velocidad suficiente para dar el giro completo.

BIBLIOGRAFIA

https://divulgadores.com/fisica-y-montanas-rusas/ http://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/fisica/mecanica/tobogan/default.asp...