Cómo funciona una montaña rusa

Física I

¿Cómo funciona una montaña rusa?

Objetivo

Demostrar el funcionamiento y transformación de las energías cinética y potencial en el proceso de funcionamiento de las montañas rusas

Introducción:

La energía no se puede crear ni destruir solo transformarse esto nos dice la ley de conservación de la energía.

Cuando hay una perdida en una forma de energía será una ganancia en otra forma de energía.

La magnitud del trabajo efectuado por las fuerzas de rozamiento es igual a la ganancia en energía térmica hay desprendimiento de calor.

Las fuerzas de rozamiento siempre dan un cambio positivo en la energía térmica.

¿Cómo funciona una montaña rusa?

Propulsión

Los coches de una montaña rusa no suelen ser autopropulsados. Una montaña rusa de circuito completo con una colina elevadora funciona de la siguiente forma: Después de salir de la estación, el tren es empujado hacia arriba con una cadena o un cable a lo largo de dicha colina elevadora, que es la parte más alta de la pista. Una vez

a la máxima altura, la energía potencial (energía que se tiene por estar a gran altura) se convierte en energía cinética (la que se tiene por la velocidad) cuando el tren viaja cuesta abajo por la primera bajada Luego la energía cinética se convierte de nuevo en energía potencial cuando el tren sube por la segunda colina. Pero desgraciadamente un poco de energía mecánica se pierde por culpa de la fricción o rozamiento. Luego el tren vuelve a bajar, y subir, y así otra vez.

Energía potencial

Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

Energía cinética

La energía cinética de un cuerpo es una energía que surge en el fenómeno del movimiento. Está definida como el trabajo necesario para acelerar

un cuerpo de una masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética.

Materiales:

Pista de carreras (simulando a la montaña rusa)

Carros adaptados a la pista

Experimento:

Se colocaron los carritos en la pista y se lanzaron con una fuerza determinada mientras estos recorrían la pista de carreras se observaron varios cambios de velocidad.

Conclusiones:

Durante el trayecto que realizaron los carros a lo largo de la pista se observaron varios cambios de velocidad esto puede ser un indicador de los cambios de energía cuando el carrito descendía por la colina su energía potencial se transformaba en cinética y viajaba más rápido, mientras que al ascender por la colina su energía cinética se transformaba de nuevo en potencial y su velocidad era más ba

Cascabel

De Montaña Rusa.com

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Cascabel es una montaña rusa ubicada en el parque La Feria de Chapultepec, en México, Distrito Federal. Diseñada por el reconocido Anton Schwarzkopf es una de las pocas montañas de su tipo que opera actualmente a nivel mundial.

* 1 Historia

* 2 Funcionamiento

* 3 Experiencia

* 4 Curiosidades

* 5 FICHA TECNICA

Historia

Cascabel abrió en 1994 junto con otro puñado de atracciones que se instalaron como parte de la expansión que tuvo lugar cuando el gobierno de la ciudad otorgó la concesión del parque a la empresa CIE. Originalmente esta atracción operaba bajo el nombre de Laser Loop en el parque estadounidense Kennywood (Pensylvania) pero debido a la construcción de una montaña rusa más grande en aquel lugar, Laser Loop fue desmantelado y puesto a la venta; oportunidad que CIE aprovechó para comprar e instalarla en el tradicional parque de diversiones capitalino.

Desde su apertura Cascabel se convirtió en una de las atracciones favoritas del parque; su creciente popularidad se debió a que era la primera montaña rusa del parque en incluir un giro de 360°, además

de ser la única montaña rusa con lanzamiento en todo el país (condición que mantiene actualmente) y de ofrecer un breve pero intenso recorrido.

[editar] Funcionamiento

Cascabel es la única montaña rusa de lanzamiento en todo México y América Latina. Esto significa que utiliza un sistema muy similar al empleado en los portaviones que catapultan las aeronaves. El motor principal de la atracción se encuentra unos metros antes del loop y debajo de la via; éste motor conocido como Flywheel o Batería Inercial contiene una enorme rueda giratoria que transfiere su rotación a una polea con cable que circula a lo largo de toda la sección de via horizontal de la atracción. Dicho cable a su vez sujeta un pequeño patín que se encarga de empujar el tren de la montaña, de tal forma que cuando el motor es accionado, el cable gira arrastrando el patín que por consiguiente empuja el tren y proporciona su impulso y velocidad máxima. Cuando el tren termina su ciclo, el motor es accionado en sentido contrario para regresar lentamente al patin a su posición original (detrás del tren).

Experiencia

A pesar del simple y breve recorrido que representa la via de Cascabel,

la experiencia que ofrece es muy intensa. Cascabel es una montaña rusa de circuito abierto (shuttle), es decir, la via no forma un circuito completo, más bien termina con dos extremos, de tal modo que el tren de la atracción tras llegar a un extremo debe regresar de reversa a la estación.

Una vez que las barras de seguridad son ajustadas, y tras una breve pero angustiosa espera, el tren de cascabel acelera repentinamente, pasando de 0 a 90 km/h en menos de 6 segundos, a toda velocidad el tren gira en un loop de 14 metros de diámetro y asciende a una sección de via inclinada a 70°, por gravedad el tren pierde impulso y cae de reversa llevándolo nuevamente a travesar el loop, ésta vez más lento (provocando una sensación de ingravidez) y pasando fugazmente por la estación de abordaje, para después subir a un segundo extremo inclinado que lo hace descender y dirigirse nuevamente a la estación donde un poderoso conjunto de frenos neumáticos lo detienen por completo. El recorrido

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