UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA ISRAEL
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRÓNICA ESCUELA: ELECTRÓNICA PROYECTO DE FISICA TEMA: CONSERVACIÓN DE ENERGÍA NOMBRE: RODRIGO RODRIGO HURT HURTADO ADO
INTRODUCCIÓN La palabra energía derivada del griego en =dentro y ero= trabajo, significa la capacidad para producir trabajo. Una de las características más importantes de energía, es la variedad de las formas de presentación, hay una energía en cuerpos que se mueven. Mediante este proyecto podemos demostrar y comprobar la conservación de la energía y verificar con el funcionamiento de una montaña rusa.
OBJETIVO GENERAL:
•
Calcular, Calcular, analizar y verificar las aplicaciones de los procedimientos ideados y empleados para la Conservación de energía mediante la utilización del experimento.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Compre Comprende nderr, verifi verificar car,, sobre sobre los aspec aspectos tos y parám parámetr etros os que rigen rigen la Conservaciónde Energía Energía de mediante los experimentos a realizarse. realizarse.
Estructurar un concepto más claro y específico del que se adquiera a parti artirr de la prá práctic ctica a real realiz iza ada, da, con los los prin princi cipi pio os a seguir guir y el entendimiento de estos.
Enla Enlazzar, ar, apren prende derr y eva evaluar luar el corre orreccto uso de los los difer iferen ente tess implementos e instrumentos empleados para los experimentos, teniendo en cuenta los diferentes conceptos teóricos, aplicados en la práctica para tener una mejor precisión en los cálculos a efectuarse.
Diagrama de Bloque
ALCANCE El proyecto esta orientado a calcular varios interrogantes físicos como lo son la fuerza, el movimiento, y el peso, de un cuerpo tanto regular como la montaña rusa; mediante las aplicaciones de la Conservación de Energía, con lo cual permitirá al estudiante aplicar experimentalmente los conocimientos en la vida estudiantil y profesional.
MARCO TEÒRICO
ELEMENTOS DE LA MONTAÑA RUSA
Las piezas de una montaña rusa son las siguientes: • TRAIN (Tren) - Es el vehículo vehículo que abordan las personas personas para deslizarse deslizarse por todo el recorrido. Un tren está formado por varios vagones o carros. Cada carro cuenta con cinturones de seguridad para asegurar al pasajero. • TRACK (vía) - Es la guía de acero o de madera por la que se traslada el tren en un recorrido predeterminado. • COLUMNS (Columnas) - Es la estructura que soporta tanto la vía como las fuerzas producidas por el tren durante su recorrido. Dentro del recorrido existen varios elementos que forman parte de la vía, y son esenciales para su funcionamiento. • BOARDING STATION (Estación de abordaje) - Es una plataforma por la cual las personas abordan y descienden del tren. Cuenta con una zona específica dónde se ubica el tablero de control que es manipulado por el operador de la Montaña Rusa. Esta sección cuenta con, un tramo recto de vía con longitud un poco mayor al largo del tren. Se puede contar con ruedas impulsoras montadas en la vía, para que avance el tren y pueda salir de la estación, o bien, puede tener una ligera inclinación para que se deslice el tren haciendo uso de la gravedad. • CHAIN (Cadena) - Es un tramo recto de vía con pendiente máxima. Esta sección utiliza una cadena accionada por un motor eléctrico para elevar al tren a la altura deseada y cuenta con varios sistemas de seguridad. • BRAKES (frenos) - Es un tramo recto de vía que detiene al tren antes de llegar a la estación. Usa una serie de frenos dispuestos en línea recta para disminuir suavemente la velocidad del tren.
• MAINTENANCE STATION (Plataforma de mantenimiento) - Es una sección que cuenta con uno o más tramos rectos de vía, con una longitud poco mayor a la del tren. • STRAIGHT (Recta) - Sección que traslada al tren en una sola dirección. • DROP (Caída) - Sección que lleva al tren de un tramo a una cierta elevación a otro de menor altura. Esta sección tiene restricciones en el ángulo de descenso según el tipo de estructura que se esté usando. • LIFT (Subida) - Sección que lleva al tren de un tramo a una cierta elevación a otro de mayor altura. Al igual que la caída existen restricciones en el ángulo de ascenso. • CURVE (Curva) - Sección que modifica la dirección horizontal del tren. Las curvas pueden ser hacia la izquierda o hacia la derecha, y generalmente van acompañadas de un peralte cuya magnitud depende de la velocidad que lleve el tren al viajar por las curvas, las cueles requieren de un radio mínimo que dependen del espacio que hay entre vagones de un tren. • UPWARD CURVE (Cuna) - Sección con forma circular o elíptica cuya función es servir de transición entre una caída, y una subida. Requiere de un radio mínimo y de una pendiente controlada. Es importante el cálculo de las fuerzas G producidas en estas secciones. • DOWNWARD CURVE (Cresta) - Sección de forma circular o elíptica cuya función es servir de transición entre una subida, y una caída. Las restricciones son las mismas que las de la cuna con la diferencia que aquí se pone atención a las fuerzas G negativas. • INVERSION (Inversión) - Elemento en el que el tren gira 180 grados respecto a la horizontal para colocar al pasajero de cabeza, recuperando posteriormente la posición natural. Este elemento es sólo aplicable cuando el elemento se fabrica con acero. Existen 3 tipos principales de inversiones:
• LOOP (Rizo vertical) - Elemento que eleva verticalmente al tren al grado de completar una vuelta completa de 360 grados.
• CORCKS CORCKSCRE CREW W (Sacac (Sacacorc orchos hos)) - Elemen Elemento to que que trasla traslada da al tren tren por por una una trayectoria combinada de rizo vertical y de curva peraltada completando los 360 grad grados os.. Este Este elem elemen ento to como omo su nomb nombre re lo dice dice es muy muy pare pareci cido do a un sacacorchos o una espiral.
• ON LINE TWIST (Vuelta de Tornillo) - Elemento que invierte al tren a lo largo de un tramo de vía semi-recto. Este elemento es el producto de aumentar el peralte hasta completar los 360 grados.
FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UNA MONTAÑA RUSA Una Una Mont Montañ aña a Rusa Rusa func funcio iona na bajo bajo las las ley leyes físi física cass más más elem elemen enta tale les. s. Primerament Primeramente, e, se tiene un tren el cual se desliza desliza sobre una vía. El tren puede moverse sobre esta vía libremente, sin que tenga algún motor acoplado a el. Primeramente, el tren es impulsado a la parte más alta por medio de alguna fuerza fuerza impuls impulsora ora.. Como Como ejempl ejemplo, o, se muestr muestra a un motor motor eléctr eléctrico ico con una una cadena. (fig. 1)
Fig. 1
Una vez que el tren se encuentra en su parte más alta, el tren cae por su propio peso hasta alcanzar una velocidad máxima en la parte más baja. (fig. 2)
Fig. 2
Con la velocidad que alcanza el tren, se puede subir una vez más a una cresta. Sin embargo, la altura de esta cresta no puede ser de la misma altura inicial, ya que el tren pierde velocidad por fricción. La diferencia de alturas (H) depende de dicha pérdida por lo que es necesario ir disminuyendo la altura cada vez más. (fig. 3)
Fig. 3
FUNCIONAMIENTO DEL PYOYECTO PARA DEMOSTRAR LA CONCERVACIÓN DE ENERGIA MEDIANTE UNA PISTA DE CARROS
Mediante este proyecto podemos demostrar y comprobar la conservación de la energía y verificar con el funcionamiento de una montaña rusa. Primeramente, se tiene una pelota o un ruliman el cual se desliza sobre una vía de la pista de carros. El ruliman puede moverse sobre esta vía libremente, sin que tenga algún motor acoplado a el. Primeramente, el ruliman es impulsado a la parte más alta por medio de alguna fuerza impulsora. Como ejemplo, se muestra en la figura. (fig. 10)
Fig. 10
Una vez que el ruliman se encuentra en su parte más alta, el ruliman cae por su propio peso hasta alcanzar una velocidad máxima en la parte más baja. (fig. 12)
Fig. 12 Con la velocidad que alcanza el ruliman, se puede subir una vez más a una cresta. Sin embargo, la altura de esta cresta no puede ser de la misma altura inicial, ya que el ruliman pierde velocidad por fricción. La diferencia de alturas (H) depende de dicha pérdida por lo que es necesario ir disminuyendo la altura cada vez más. (fig. 13)
Fig. 13
VELOCIDAD LINEAL Representación Gráfica de la velocidad angular La velocidad angular, al igual que la velocidad lineal es una magnitud vectorial, la cual se representa mediante un vector que es perpendicular al plano de la circunferencia que describe la partícula. Su sentido es el mismo de avance de un tirabuzón, cuando gira en el mismo sentido que tiene el móvil o la partícula. Ecuación de la velocidad angular en función de la frecuencia. (ec. 1,2) La ecuación de la velocidad angular en función del periodo es (ec. 1). EC. #1 Pero
EC. #2
EC. #3
Ecuación de la velocidad lineal en función de la frecuencia. La ecuación de la velocidad lineal en función del periodo es: EC. #4
EC. #5
Relación entre la velocidad lineal y la velocidad angular Las ecuaciones de la velocidad lineal y velocidad angular vienen dadas por:
EC. #6
EC. #7
ACELERACIÓN CENTRÍPETA Esta aceleración tiene la dirección del radio apuntando siempre hacia el centro de la circunferencia, razón por la cual también se llama Aceleración Radial . Las direcciones de la velocidad tangencial y de la aceleración centrípeta, son perpendiculares Ecuación de la Aceleración Centrípeta: En el punto A de su trayectoria tiene una velocidad V 1 y en un intervalo de tiempo D t ocupa el punto B con velocidad V 2. Aquí las dos velocidades difieren únicamente en dirección, pues sus magnitudes son iguales. Por Por otra otra part parte e la velo veloci cida dad d inst instan antá táne nea a y la acel aceler erac ació ión n vien vienen en dada dadass respectivamente por: EC. #8
Vectorialmente, Vectorialmente, el cambio de velocidad se obtiene haciendo la diferencia V=V 2 V1, donde se cambia el sentido del vector V 1 y se hace la suma vectorial.
VELOCIDAD ANGULAR La velocidad angular es la magnitud medida por el cociente entre el ángulo descrito por el radio vector y el tiempo empleado en describirlo.
EC. #9
Cuando Cuando el ángulo es un ángulo de giro igual igual a 2P, 2P, el tiempo empleado empleado es un período, pudiéndose escribir que:
EC. #10
La velocidad angular es el ángulo recorrido en la unidad de tiempo.
DINÁMICA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME La fuerza que resulta de este movimiento entonces también debe apuntar hacia el centro. No hay que olvidar que esta es la dirección adecuada de la fuerza. La cuerda tiene tensión constante, y es la que "fuerza" al objeto a seguir su movimiento circular. De la tercera ley de Newton, se concluye que l a fuerza que debe ejercer, a través de la cuerda, será un tirón hacia adentro igual. Esta fuerza que se dirige hacia el centro, y que gira sobre el objeto, se denomina fuerza centrípeta y la aceleración que se dirige hacia el centro de giro del objeto se llama aceleración centrípeta a .
FUERZA CENTRÍPETA La segunda ley de Newton determina el movimiento circular y los demás movimientos de una partícula. La aceleración, dirigida el centro del círculo, que tiene una partícula con movimiento circular uniforme ha de ser producida por una fuerza dirigida también hacia el centro. Como la magnitud de la aceleración normal (ec. 11)
EC. #11 v2 R
Y su dirección es hacia su centro, la magnitud de la fuerza normal sobre una partícula de masa m es (ec. 12)
EC. #12
Generalmente hay varias fuerzas que actúan sobre un cuerpo con movimiento circular uniforme. Centrífuga significa <>
FUERZA CENTRÍFUGA Esta, es definida como la fuerza que tiende a que todos los cuerpos en rotación traten de alejarse de su eje. Otra de la fuerza que se generan es la Fuerza Centrípeta . Esta es la fuerza opuesta a la centrífuga, que hace que los componentes de un sistema en rotación traten de acercarse a su eje. La fuerza Centrífuga es una de las fuerzas dominantes en el estudio de las alas
rotativas.
LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL. Leyes de kepler. Estas leyes son las siguientes: Primera Ley: Todo planeta gira alrededor del sol describiendo una orbita elíptica en la cual el sol ocupa uno de los focos. Segunda Ley: El radio focal que une a un planeta con el sol describe áreas iguales en tiempos iguales. Tercera Ley: Para todos los planetas, la relación entre el cubo del radio de la orbita y el cuadrado de su período es constante, pudiéndose escribir que: EC. #13
Newton basándose en las leyes de Kepler y en las leyes de la mecánica, llego a la deducción de la formula de la Ley de Gravitación Universal.
Deducción de la Ley de Gravitación Universal. Si se cons consid ider era a que que los los plan planet etas as se muev mueven en en orbi orbita tass circ circul ular ares es,, la aceleración centrípeta de cualquier planeta se puede calcular así:
EC. #14
Esto significa que la aceleración de cualquier planeta es independiente de su masa e inversamente proporcional al cuadrado del radio de su orbita. Por la segunda Ley de Newton la fuerza que le imprime al planeta esta aceleración es:
EC. #15
TIPOS DE FUERZAS FUNDAMENTALES Existen cuatro (4) tipos de fuerzas fundamentales para la montaña rusa: Fuerza Elástica: ○
Se entie entiend nde e por por elas elastitici cida dad d a la prop propie ieda dad d que que pose poseen en los los cuer cuerpo poss de recuperar su forma original una vez deformados por el efecto de una fuerza exte extern rna. a. Todos odos los los cuerp erpos en may mayor o meno menorr grado rado son elás lástico ticos, s, dependiendo dicha elasticidad de factores tales como la estructura molecular interna y la fuerza exterior que se aplique. (fig.4)
Fig. 4
Fuerza Normal: Cuando un cuerpo está colocado sobre un plano horizontal, el cuerpo ejerce sobre el plano una fuerza que comprime las moléculas de la superficie del plano en contacto, deformándolo. La dirección de esta fuerza es perpendicular a las superficies en contacto, razón por la cual se le llama Normal y se ejerce sobre el objeto causante de la deformación. Denotándose con la letra (N).
La fuerza Normal entre dos superficies en contacto es la fuerza perpendicular que la superficie soporte ejerce sobre la superficie que se encuentra sobre ella.
Fuerza de Tensión: Es la fuerza ejercida por una cuerda, considerada de masa despreciable e inextensible sobre un cuerpo que esta ligado a ella. (fig. 5)
Fig. 5
Fuerza de Fricción Las fuerzas de fricción y coeficientes de rozamiento. Son fuerzas que se originan en la superficie de contacto entre dos d os cuerpos. Son conocidas dos tipos de fricción: la misma fricción estática y la fricción cinética. Para comprender mejor estos aspectos donde se muestra un bloque que esta en repo reposo so sobr sobre e un plan plano o horiz horizon onta tal.l. Al apli aplica carr una una fuer fuerza za exte extern rna a F, de dirección horizontal y sentido hacía la derecha, se notará que el bloque no se pone en movimiento. Esto es debido a otra fuerza aplicada y que recibe el nombre de Fuerza de Fricción estática (Fs) (fig.6)
Fig. 6 Si aplicamos una fuerza aun mayor que la anterior, y no se logra poner el bloque en movimiento, es porque la fuerza equilibradamente de fricción estática también irá aumentada. (fig. 7)
Fig. 7
TIPOS DE ENERGIA MECÀNICA
ENERGÍA CINÉTICA La energía cinética es la que está representada por la masa y la velocidad. Esta energía es la que permite que un cuerpo continúe su desplazamiento, y es la que permitirá que el tren de la Montaña Rusa llegue a una cima, o cruce por un rizo. La fórmula para calcular esta fuerza es :
EC. #16 EC
1 =
mv
2
2
Dónde: EC = Energía Cinética (Unidades de masa por velocidad al cuadrado) m = Masa total (Ej. Kilogramos, gramos, toneladas) v^2= v^2= Veloc elocid idad ad del del tren tren elev elevad ada a al cuad cuadra rado do (Ej. (Ej. Kiló Kilóme metro tross por por hora hora al cuadrado, Millas por minuto al cuadrado, Yardas Yardas por segundo al cuadrado, etc.) Así se, podrá decir que entre más velocidad tenga un tren, mayor energía cinética conserva.
En el caso 1 se puede observar que el tren conserva mucho mayor velocidad que el tren del caso 2. Por ello se dirá decir que en el primer caso, se tiene mayor energía cinética. (fig.8 )
Fig. 8
ENERGÍA POTENCIAL La ener energí gía a pote potenc ncia iall está está repr repres esen enta tada da por por la masa masa,, la acel aceler erac ació ión n de gravedad, y la altura. Esta energía se produce al poner un cuerpo a cierta altura y al momento de dejarlo caer bajo la acción de la gravedad. Esta energía es la que se presenta en la primera caída de una Montaña Rusa. La fórmula para calcular esta fuerza es:
EC. #17 EP
=
mgh mg h
Dónde: EP = Energía Potencial (Unidades de masa por distancia al cuadrado entre tiempo al cuadrado. m = Masa total (Ej. Kilogramos, gramos, toneladas) g= Aceleración Aceleración de la gravedad (Constante equivalente a G = 9.8066 h = Altura (Ej. Metros, Pies) Así se, dirá que entre más altura tenga un tren, mayor energía potencial conserva.
En el caso 1 se puede observar que el tren tiene menor altura, y que el tren del caso 2 tiene una altura mayor. Por ello podemos decir que en el segundo caso, se tiene mayor energía potencial (fig.9)
Fig. 9
DINÀMICA POTENCIAL FUERZAS ESTRUCTURALES Cuando se habla de fuerzas estructurales, se refiere al esfuerzo que debe soportar la estru tructura de una Montaña Rusa. En una estruc ructura pred predet eter ermi mina nada da,, se anal analiz izan an much muchos os esfu esfuer erzo zos, s, pero pero los los esfu esfuer erzo zoss estructurales que más se consideran son los esfuerzos de compresión, y el esfuerzo de flexión de los materiales. El esfuerzo de compresión se calcula con la l a siguiente fórmula:
EC. #18 e
F =
A
Dónde: e = Esfuer Esfuerzo zo (Ej. (Ej. Newton Newton sobre metro metro cuadra cuadrado, do, Kilogr Kilogramo amo fuerza fuerza sobre sobre milimetro cuadrado, etc.)
F = Fuerza Fuerza (Ej. Newton Newtonss o Kilogr Kilogramo amo Fuerza. Fuerza. 1 Newton Newton = 1 Kilogr Kilogramo amo por metro sobre segundo al cuadrado, y 1 Kilogramo Fuerza = 9.81 Newtons) A = Área (Ej. metro cuadrado, pié cuadrado, centimetro cuadrado, etc.)
El cálculo de los esfuerzos de compresión, se utilizará para los casos en que la fuerza se aplica sobre el eje de la estructura. En este caso, veremos una columna que sostiene la vía de una Montaña Rusa. En el momento que el tren pasa por la columna, el peso ejerce una fuerza sobre el eje de la columna. El área que se tiene que considerar, es área que tenga la sección de la columna. En este caso es una sección circular cómo se muestra en el círculo con la A. (fig. 10)
Fig. 10 El esfuerzo de flexión máxima es el esfuerzo que se aplica sobre alguna de las caras laterales de una viga. Este esfuerzo se calcula con diferentes fórmulas según diferentes casos. Pero antes de analizar cada caso, es importante mencionar el concepto de momento de inercia: El momento de inercia es una propiedad geométrica de un área con respecto a un eje eje de refe refere renc ncia ia.. La expl explic icac ació ión n de este conc oncepto epto req requier uiere e de
conocimientos matemáticos medianamente elevados, por lo que nada más se mencionará su uso práctico aplicado a las Montañas Rusas. El cálculo del momento de inercia depende de la forma que tenga la sección del material que se esté analizando. En el caso de las montañas rusas, se cuentan con 3 tipos de secciones. La circular, circular, la cilíndrica, y la rectangular. Aquí se muestran las secciones con sus respectivas fórmulas. I = Momento de inercia. (fig. 11)
Fig.11
Otro Otro conc concep epto to impo import rtan ante te es el mome moment nto o flex flexio iona nant nte e que que al igua iguall que que el momento de inercia requiere una explicación matemática compleja. Por este motivo se limitará al mencionar los casos que más se aplican a las Montañas Rusas. M = Momento máximo Flexionante, y P = Fuerza aplicada. (fig. 12)
Fig.12 Una vez analizados estos conceptos se encontrará que el esfuerzo de flexión se calcula con la siguiente fórmula:
EC. # 19 e
Mc =
I
Dónde: e = Esfuerzo de flexión (Ej. libras sobre pulgadas al cuadrado, o Pascales) M = Momento flexionante (Ej. Libras por pulgadas, o Newton por metro) c = Distancia desde el centro hasta un extremo de una sección de una viga (Ej. Pulgadas, o Metros) I = Momento de inercia (Ej. Pulgadas a la cuarta, o Metros a la cuarta) Es importante resaltar que en el cálculo de este esfuerzo se debe calcular adecuada adecuadamente mente el momento momento de inercia inercia y el momento flexionante, flexionante, ya que de esto depende que nuestro valor sea correcto.
FUERZAS IMPULSORAS La fuerza es el resultado de aplicar una aceleración a una cierta masa.
EC. # 20 F=MA
Dónde: F = Fuerza Fuerza (Ej. Newton Newtonss o Kilogr Kilogramo amo Fuerza. Fuerza. 1 Newton Newton = 1 Kilogr Kilogramo amo por metro sobre segundo al cuadrado, y 1 Kilogramo Fuerza = 9.81 Newtons) M = Masa (Ej. Gramo, Kilogramo, Tonelada) Tonelada) A = Aceleración (Ej. Kilómetros por segundo al cuadrado, Millas por minuto al cuadrado, Yardas por segundo al cuadrado, etc.) O (Kilómetros por hora sobre segu segund ndo, o, Mill Millas as por por segu segund ndo o sobr sobre e minu minuto to,, etc. etc.)C )Com omo o se menc mencio ionó nó anteriormente, las fuerzas impulsoras, son las que le dan la energía necesaria al tren de la montaña rusa para cruzar todo el recorrido. A continuación se mostraran los métodos que se usan para darle esa energía al tren:
Sistemas no conservativos (reales): Son aquellos sistemas en los cuales actúan fuerzas conservativas y disipativas. En este caso la energía mecánica del del cuer cuerpo po en movi movimi mien ento to no perm perman anec ece e cons consta tant nte. e. Esto Esto sign signifific ica a que que desaparece cierto tipo de energía, transformándose en otro tipo de energía, en cantidad equivalente a la energía desaparecida.
EC. #21
Wfnc= EM Cadena Es el método tradicional y más usado actualmente. Consiste en hacer girar una cadena a lo largo de una recta con una pendiente controlada. Esta cadena gira de tal manera que al enganchar al tren, lo eleve hasta la parte más alta de esta sección y posteriormente soltarlo para que continúe el recorrido. Lo que va a impulsar la cadena es un motor eléctrico con potencia proporcional al peso del tren que va a remolcar.
Motor de Inducción Lineal
Este método de impulsar al tren se ha vuelto popular en los últimos años. Consiste en colocar una serie de electroimanes potentes en línea. El tren, cue cuenta nta con con un imán imán igua gualmen lmente te poten otente te que pasa asa muy muy cerc cerca a de los los electroimanes. Cuando se activan estos motores, atraen al tren por medio de la polaridad opuesta a la del imán. Cuando el imán adherido al tren ha sido atraído por los electroimanes y ya no se puede atraer más, los electroimanes realizan un cambio de polaridad y empuja al tren dándole mayor velocidad, hasta llegar a la velocidad deseada.
Rieles Eléctricos Estos rieles conductores de electricidad, se colocan en el centro de la vía y un motor acoplado al tren lo impulsa hasta llegar a la parte más alta dónde la gravedad se encarga del resto. Algunos casos especiales, ocupan este sistema para completar todo el recorrido. Remolque Este método es usado por montañas como el Boomerang. Funciona acoplando un pequeño remolque al tren, y se jala al tren en reversa por la pendiente que la va a dar la altura. Al llegar al punto deseado, sencillamente se suelta el remolque del tren, y la gravedad hace el resto.
Ruedas Impulsoras Las ruedas impulsoras son usadas para llevar a un tren hasta la parte más alta. Las ruedas son rígidas, esto es que no llevan aire en su interior. Cada motor tiene 2 ruedas juntas que giran en sentido contrario, y al llegar el tren, atrapan una cuchilla adherida al mismo, y lo transportan hasta su punto más alto. Este sistema puede ser usado en tramos rectos o curvos.
Catapulta Este Este méto método do cons consis iste te en usar usar peso peso,, algu alguna na fuer fuerza za motr motriz iz,, o hast hasta a aire aire comprimido para impulsar al tren de la montaña rusa. Este impulso se logra adaptando un patín en una sección recta del recorrido, y usando una serie de poleas, se transmite la energía necesaria al patín que a su vez, impulsa al tren de la Montaña Rusa. Elevador
Este método es el más reciente y fue diseñado para llevar al tren a lugares más altos en el menor tiempo posible. Este método usa una serie de cables y poleas que movidas por un contrapeso, llevan al tren a la cima de la cuesta para posteriormente terminar el recorrido. Su nombre lo obtiene por ser un sistema similar a un elevador. elevador. En todos estos casos, la única finalidad es transformar energía, mecánica, magnética, eléctrica o neumática, en energía cinética, o en energía potencial.
PROCESO DE INVESTIGACION Mediante el método de análisis se procedió a la búsqueda del tema, con el fin de ver la viabilidad que el proyecto tiene, para presentarlo y posteriormente ser aprobado. En vist vista a de las las obse observ rvac acio ione ness de una una serie serie de fenó fenóme meno nos; s; reco recopi pila lada dass mediante el método inductivo; se puede aplicar el principio de Arquímedes, y se cree conveniente utilizar una propuesta la misma que mediante la investigación científica se tratará de comprobar el fenómeno para finalmente en un informe elaborar una síntesis de la Conservación de Energía y aplicarlo en situaciones nuevas.
PRUEBAS DATOS H pista=73 cm dt(1)=324 cm d giro(2)= 110 cm=1.1 m T total (1) = 01.66 s T giro (2) = 0.36 s masa= 31gr(0.031Kg)
CONCLUSIONES •
Se pudo obtener un concepto mas claro la Conservación de Energía.
•
Podemos concluir que es cierto que todos los cuerpos poseen una energía, fuerza para realizar algún movimiento. m ovimiento.
•
En toda toda prácti práctica ca experi experimen mental tal es neces necesari ario o repeti repetirr el proced procedimie imiento nto varias veces para lograr una mayor precisión y exactitud, sin embargo, como todo experimento implica un margen de error, es imposible lograr los resultados de un sistema teórico ideal.
•
Gracias a la Conservación de energía se puede obtener otras formas de conseguir movimiento del cuerpo.
Recomendaciones •
Tomar todas las medidas de seguridad para evitar accidentes
•
Tener a disposición todos los elementos y materiales necesarios; de no obtenerlos reemplazar por otros que tengan similares características.
•
Repetir un número suficientes de veces el experimento hasta lograr los resultados esperados.
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ANEXOS LISTADO DE MATERIALES: MATERIAL
COSTO
•
Pista de Carros de Juguete
35.00 $
•
Metro
5.50 $
•
Lápiz
1.00 $
•
Borrador
0.50 $
•
Calculadora
15.00 $
•
Rulimam
0.50$
Costo Total
GRÁFICOS:
57-50$
