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Se agradece de manera especial, el compartir su proyecto, a los estudiantes:
§ CHAVEZ FALLA BRYAN
§ CHAPOÑAN LOPEZ PERCY
§ ESPINOZA ZAPATA RAUL
§ RODRIGUEZ ROSAS SHEYNY
§ RODRIGUEZ ROSAS SHEYNY
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MONTAÑA RUSA DE NEWTON
OBJETIVOS
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:
ü Colocamos 3 listones para dar rigidez y base a nuestra montaña rusa.
ü Introducimos el alambre dentro de la manguera.
üPerforamos la manguera con el alambre para colocarle unas "pequeñas estabilidades" como también unos pequeñas perforaciones a nuestros listones para darle rigidez.
ü Amoldamos a nuestra estructura de alambre dándole la forma de un camino.
ü Moldeamos el alambre para darle la trayectoria de curvas para que la bolita de su recorrido.
ü Fabricamos un ascensor miniatura de accionamiento manual para que la bolita de inicio a su recorrido desde la parte más alta de la montaña.
ü 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:
Aquí les dejo otro vídeo del mismo proyecto, hecho por diferentes estudiantes.