lunes, 10 de enero de 2011

la fisica en los juegos mecanicos.

Objetivo: Describir los conceptos físicos involucrados en el funcionamiento de los juegos mecánicos y en las sensaciones que perciben los usuarios.


Montaña Rusa

                                              
 Este juego merece una mención especial es la máxima  atracción de la Feria de Chapultepec, tiene más de 40 años, al paso de tiempo se ha convertido en un icono de la ciudad de México es el juego obligado por tradición cuenta la historia que todo aquel que viene a la feria y no se sube a la Montaña Rusa no vino a la Feria, así que descubre su increible recorrido y la perfecta vista que se aprecia desde sus 35 metros de altura.

RELACION CON LA FISICA en esto se refiere a los conceptos fisicos que deben considerados para lo mismo.

Energía potencial y cinética
Cuando el vagón se encuentra en su punto más alto de la montaña rusa acumula "energía potencial". Después, esta energía se transforma en "energía cinética". Es decir, movimiento. Cuando el vagón sube un tramo vertical, gana energía potencial, que después reconvierte en energía cinética al bajar.

Fricción

El rozamiento entre las ruedas del vagón y las vías hace que una parte de la energía potencial se transforme en calor, que calienta estas piezas, con detrimento de la energía cinética. Si no hubiera esta fricción, la energía potencial acumulada al comienzo sería suficiente para completar cualquier recorrido siempre que no hubiera ningún tramo más alto que el punto de partida.

Velocidad y aceleración

En cada instante, el vagón trae una velocidad determinada. Por ejemplo, la montaña en algunos puntos de su circuito alcanza 80 km/h. Esto quiere decir que si se moviera siempre a esta velocidad, le haría falta una hora para hacer un desplazamiento de 80 km. Aun así, a lo largo del recorrido la velocidad varía muy a menudo. Estas variaciones de velocidad se denominan aceleraciones. Cuidado: una desaceleración no es nada más que una aceleración negativa, es decir, una reducción de la velocidad. La aceleración puede ser cero aunque el vagón vaya a gran velocidad (si es que ésta velocidad no varía).

Movimiento de un proyectil

Un objeto lanzado con una cierta velocidad horizontalmente al aire, sigue desplazándose paralelamente al suelo, pero al mismo tiempo experimenta una aceleración hacia bajo, debida a la fuerza de la gravedad. Por esto, su trayectoria se encorva resiguiendo una línea característica denominada parábola. Algunos tramos de las montañas rusas simulan esta trayectoria, y por eso nos dan la sensación de estar encima de un proyectil.

Plano inclinado
Bajando este tramo de la atracción, el vagón no sigue el camino parabólico natural. Las vías hacen una fuerza sobre el vagón que equilibra parcialmente la de la gravedad. Aun así, cuanto más inclinada es la bajada, más importante es la contribución de la fuerza de la gravedad en la dirección del movimiento. Por eso, cuanto más inclinado es un tramo, mayor es la aceleración que experimenta el vagón.


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Montaña infinitum 



La nueva e increible montaña de la Feria con 3 loops de 360°, en donde el juego gira y te da vueltas de cabeza, este juego es muy veloz, recorre casi un kilometro de vía a una velocidad infinitum.
RELACION CON LA FISICA

GENERALMENTE ES LA MISMA DESCRIPCION ANTERIOR SOLO QUE LOS GIROS LE DAN MAS PROPIEDADES FISICAS QUE HACEN QUE EL JUEGO TENGA UNA MAYOR DIFICULTAD Y ADEMAS SEA AUN MAYOR SU PRECISION Y VALORACION FISICA.

Fuerza centrípeta
Cuando el vagón entra en un loop se ve obligado a cambiar su trayectoria para reseguir las vías. La fuerza que las vías ejercen sobre el vagón se denomina "centrípeta", porque se orienta hacia el centro del loop. Es el mismo tipo de fuerza que mantiene un planeta en órbita o que actúa sobre un coche que toma una curva.

Inercia

El tramo final es horizontal. Como no hay ni subidas ni bajadas, el vagón no debria acelerar ni desacelerar. Debería seguir moviéndose indefinidamente con velocidad constante, por inercia. Aun así, el vagón se para: la desaceleración se debe al rozamiento.

Velocidad límite

Efectivamente, la fuerza de fricción aumenta proporcionalmente a la velocidad de los cuerpos que caen. Cuanto más rápido van, mayor es esta fuerza que se opone a su movimiento. Llega un punto en qué la fuerza de rozamiento se hace tan grande como la fuerza de gravedad y, en este punto, el cuerpo deja de acelerarse manteniendo la velocidad constante. Es decir, las dos fuerzas se compensan y la fuerza total es nula. Si ahora volvemos a imaginar dos cabinas, una llena de personas gordas y otra de personas delgadas, veremos que, aun cuando ambas experimenten la misma aceleración gravitatoria, no hace falta que lleguen a la misma velocidad límite para dejar de acelerarse. Esto se debe a que su peso es diferente, es decir, la fuerza de gravedad sobre cada una de ellas es diferente. De este modo, la fuerza de fricción equilibrará antes el peso más pequeño, y lo hará a una velocidad límite menor. Por lo tanto, en un mundo real como el nuestro, con aire de por medio, llegará a tierra antes la cabina llena con personas gordas. Aun cuando haría falta dejarlas caer desde mucha más altura para que la diferencia fuera más evidente.



POWER TOWER
Subir a 50 metros de altura para descender en caída libre mas de 30km/h, esta sensación no se puede describir en este texto por favor descúbrela en la torre de la feria de chapultepec. Funciona bajo un sistema hidralico. Es un juego que hace que la sangre cambie de posicion en el cuerpo y te hace sentir muy complacido por lo que el juego te hace sentir.

RELACION CON LA FISICA
¿Cómo la caída libre de trabajo paseos?
Paseos en caída libre están realmente se compone de tres partes bien diferenciadas: el paseo a la cima, la suspensión momentánea, y el paso hacia abajo. En la primera parte del recorrido, la fuerza se aplica a los coches para levantarla de la parte superior de la torre de caída libre. La cantidad de fuerza que debe aplicarse depende de la masa del vehículo y sus pasajeros. La fuerza se aplica por los motores, y hay un subsidio incorporado en la seguridad de las variaciones en la masa de los jinetes.

Después de un breve período en el que los pilotos están suspendidas en el aire, el coche de repente cae y comienza a acelerar hacia el suelo bajo la influencia de la gravedad de la Tierra. La caída parece espectacular. Así como Galileo y Newton explicar sus teorías de la caída libre, los corredores por lo menos masivo y más masivos caen a la tierra con la misma tasa de aceleración. Si los pilotos estaban autorizados a golpear la tierra a esa velocidad, llegando a una parada súbita al final del paseo, sin duda sería lesiones graves. Diseñadores paseo en cuenta para este mediante la construcción de una pista de salida. El coche se adjunta a este tema, que poco a poco las curvas hacia el suelo. Un tramo de vía recta permite el coche para reducir la velocidad y el freno, produciendo una parada controlada en la parte inferior, que mantiene a los pasajeros sufran lesiones.

BIBLIOGRAFIA

HECHO POR: MENDOZA LEONIDEZ SANTIAGO SINUHE

jueves, 6 de enero de 2011

AQUI EL LINK DE UN VIDEO QUE DE MUESTRA ALGUNOS PRINCIPIOS FISICOS EN EL FUTBOL.

Si hacemos un análisis de cualquier actividad deportiva seguramente vamos a encontrar conexiones con fundamentos físicos y daríamos respuesta a los interrogantes anteriores.
Tengamos en cuenta que la física es una ciencia presente en todas partes, implícita en las actividades que realizamos a diario, hace parte de la vida cotidiana. Como muestra de ello los estudiantes del grado 11 relacionan conceptos fundamentales de la física (las leyes de Newton) con lo que normalmente sucede en el deporte mas popular del mundo, el fútbol.
 

El Secreto del "EFECTO" SOBRE EL BALON.

La mayor parte de los deportes que implican una actividad física de variada intensidad están directamente vinculados con fenómenos estudiados por la física. Esto no implica que quien los practica debería hacer un curso y plantearse fórmulas, muy por el contrario un gran número de acciones son realizadas de manera totalmente intuitiva. Y por cierto muy eficaz.
Es el caso de los tiros que se efectúan con una pelota de fútbol, cuyos movimientos pueden llegar a ser de lo más curiosos y a veces sumamente eficaces o lamentablemente fallidos.
Aquí vale recordar una expresión del técnico Daniel Passarella luego de que el equipo de su dirección perdiese por 2 a 0 contra Ecuador en las eliminatorias para el campeonato de Francia 98. El partido se jugó a 2.850 m de altura y el comentario de Passarella fue simplemente: "Aquí la pelota no dobla". Con esto quiso decir que en los tiros en los que se deseaba que la pelota hiciese un giro determinado fracasaban, porque si bien el giro se producía no lo hacía en la medida de lo esperado.
Puede ser interesante ver si existe una explicación física para esto, pero para ello será necesario plantearse el problema de manera algo más descarnada, si vale la expresión. Para ello de lo que se trata es de estudiar el movimiento hacia delante y hacia arriba y abajo de la pelota de fútbol, y por que va hacia la izquierda o derecha en el denominado "efecto".
Corresponde ante todo recordar que todos los cuerpos se atraen entre si y lo harán más cuanto más grandes y sean y más cerca estén entre sí. Es consecuencia de la bien conocida ley de la GRAVEDAD, por la cual los objetos caen. La Tierra atrae a la pelota de fútbol por lo que al enviarla hacia arriba vuelve a descender. Por muy alta que se la tire vuelve a caer. Sin embargo si se lograra darle una velocidad hacia arriba de 40.000 Km. por hora se la sacaría de la Tierra y ya no volvería más (se la habría puesto en órbita). Esa es la velocidad que hay que darle a un cohete para que escape de la Tierra, en una misión a Marte por ejemplo. Por su parte el tiro de un arquero puede imprimirle a una pelota unos 200 Km. por hora y necesariamente caerá.
Al hacer un pase o un tiro aéreo la trayectoria de la pelota se parece a una parábola, que sería perfecta si no hubiese aire. Sin embargo, como hay aire la trayectoria no es una parábola perfecta sino que cae antes de lo previsto por el rozamiento con el aire. Por eso a veces dice la tribuna: ¿viste como bajó esa pelota? Al ver que se cuela en el arco por detrás del arquero.
Se llama alcance a la distancia desde donde se patea hasta donde pica por primera vez. El mayor alcance, para una misma "patada" se da cuando se envía la pelota con un ángulo de 45º.
El agua es menos densa que la miel, así también el aire de La Paz Bolivia (4000 m sobre el nivel del mar) es menos denso que el aire al nivel del mar (Buenos Aires). Esto hace que la pelota tenga menos fricción con el aire en La Paz y por tanto se puedan hacer fuertes tiros de área a área. En La Paz la trayectoria de la parábola es más perfecta y la pelota no dobla tanto al caer. Es decir que resulta menor el famoso "efecto" que hace que la pelota doble hacia la derecha o hacia la izquierda, por lo que, en general, conviene que un diestro patee los tiros libres que vienen de la izquierda y viceversa. Pero el tema debe ser analizado con más detalle.
Al pegarle de lleno, con el empeine o con la punta del pie la pelota sale recta y sin efecto, pero su trayectoria varía según el tipo de balón ¿Por qué?
Al patear, la pelota avanza en constante fricción con el aire. Este rozamiento genera turbulencias en la parte posterior del balón que lo desestabilizan. En las pelotas tradicionales las turbulencias pierden fuerza por las costuras y las pelotas son más estables. En la +Teamgeist se producen dos grandes remolinos en la parte posterior, responsables de la trayectoria zigzagueante. El rozamiento del aire se ve entorpecido por las costuras, lo que atenúa el flujo de aire y debilita las turbulencias. La ausencia de costuras hace que el aire envuelva al balón sin interrupciones y así genera las grandes turbulencias.
Es decir que las costuras parecen influir en las turbulencias. Ciertamente, al pegarle con efecto la pelota gira sobre su eje al mismo tiempo que avanza y como gira, uno de los lados va a favor del aire... y el otro va en contra. Esto genera menor presión del lado que va a favor del viento y mayor presión del lado opuesto. Y se produce la conocida comba, que es consecuencia de la diferencia de presión que "siente" la pelota y, naturalmente, a mayor efecto la comba será más marcada.
Pero el tema ha sido objeto de varios estudios. Así científicos de las universidades de Sheffield (Inglaterra) y de Tsukuba (Japón) analizaron el flujo de aire generado por una pelota tradicional y concluyeron que la baja aerodinamia la hace más estable. Por su parte la +Teamgeist y la Roteiro tienen sus gajos pegados, la Fevernova está recubierta por una capa sintética que suaviza las costuras. Los científicos estudiaron el flujo de aire y creen que son más inestables. Las pelotas con costuras tienen una superficie despareja y por lo tanto una baja aerodinamia, mientras que las pelotas modernas tienen una superficie más pareja y lisa que las hace más aerodinámicas.

Bibliografia: http://www.ub.edu.ar/revistas_digitales/Ciencias/Vol7Numero1/articulos.htm