Montaña Rusa De Newton.docx 2r174k

MONTAÑA RUSA DE NEWTON OBJETIVOS

Construir

la

Montaña

Rusa

de

Newton.

Analizar y comprender los conceptos físicos que involucran en este proyecto.

FUNDAMENTO TEÓRICO

LA PRIMERA LEY DE NEWTON, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

LA SEGUNDA LEY DE NEWTON, se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m·a F = fuerza

m= masa

a= aceleración

 La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2, o sea,

1 N = 1 Kg · 1 m/s2 LA TERCERA LEY, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario. Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tengan el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre sí, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.

ENERGÍA CINÉTICA, de un objeto puntual (un cuerpo tan pequeño que su dimensión puede ser ignorada), o en un sólido rígido que no rote, está dada en la ecuación:

donde "m" es la masa y "v" es la velocidad del cuerpo. Se considera la consecuencia de la acción de una fuerza, porque cuando una fuerza externa actúa sobre una partícula o un sistema de partículas en equilibrio produce un cambio en la energía cinética.  ENERGIA DE CONSERVACION, las cuales las montañas rusas utilizan solo un motor en el inicio de su recorrido: para poder llegar hasta la altura indicada para luego iniciar la aventura. Luego, no se utiliza ningún mecanismo mecánico para ayudar a completar la trayectoria. Esto se debe a que el principio del funcionamiento de las montañas rusas se basa en la ley de la conservación de la energía.

ENERGÍA POTENCIAL, es una energía que resulta de la posición o configuración del objeto. Un objeto puede tener la capacidad para realizar trabajo como consecuencia de su posición en un campo gravitacional (energía potencial gravitacional), un campo eléctrico (energía potencial eléctrica), o un campo magnético (energía potencial magnética). Puede tener energía potencial elástica como resultado de un muelle estirado u otra deformación elástica.

MATERIALES

PROCEDIMIENTO:  Colocamos 3 listones para dar rigidez y base a nuestra montaña rusa.

 Introducimos el alambre dentro de la manguera.

Perforamos la manguera con el alambre para colocarle unas "pequeñas estabilidades" como también unos pequeñas perforaciones a nuestros listones para darle rigidez.

 Amoldamos a nuestra estructura de alambre dándole la forma de un camino.

 Moldeamos el alambre para darle la trayectoria de curvas para que la bolita de su recorrido.

 Fabricamos un ascensor miniatura de accionamiento manual para que la bolita de inicio a su recorrido desde la parte más alta de la montaña.

 Hacemos las respectivas pruebas de tiempo, velocidades y aceleración para obtener nuestros datos experimentales.

Maqueta concluida de la Montaña Rusa de Newton

EXPERIMENTO: El experimento consiste en dejar caer una bolita de avero por el recorrido inclinado similar al de las montañas rusas para demostrar los temas empleados en el punto más alto y en su punto de inicio es la que la hace independiente de un ascensor manual para poder funcionar, gracias a la variación de velocidad y a la energía potencial. A continuación el vídeo del proyecto: https://youtu.be/6ixRf18Um6o