Cuaderno del
Alumno.
Disfruta de la física
en el
PARQUE DE ATRACCIONES
de Madrid
LA CLASE DE FÍSICA
MÁS DIVERTIDA
EJERCICI...
Introducción
Las instalaciones de El Parque de Atracciones pueden ser utilizadas
como un excitante laboratorio de física a...
ÍNDICE DE ACTIVIDADES
EXPERIMENTALES
1. LÁNZATE DESDE LA LANZADERA
2. VUELA EN LAS CADENAS
3. EXPERIMENTA UN TORNADO
4. BA...
CUESTIONES Y OBSERVACIONES
1.
Rectilínea Circular Elíptica
2. ¿Cuál es el desplazamiento efectuado desde que te sientas en...
Energía potencial Energía elástica
9.
ha detenido el elevador?
Energía potencial
10. Experimenta algún cambio tu masa en l...
5.
potencia calculada es menor que la potencia máxima.
más alto de la Lanzadera.
7.
8. ¿Cuál es la velocidad que llevas al...
2. VUELA EN LAS CADENAS
DESCRIPCIÓN
El movimiento circular que describen las sillas voladoras tiene sus riesgos,
por eso a...
5.
angulares es:
WA = WB
WA < WB
WA > WB
Cuando estás girando con una velocidad angular constante, ¿cambia alguna
propieda...
2. Calcula la frecuencia de giro.
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4. Utilizando el valor de la velocidad obtenido, calcula el valor de la energía
5.
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9.
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Ninguna Lineal Centrípeta Tangencial
EXPERIENCIAS COMPLEMENTARIAS
MEDIDA DE LA ACELERACIÓN ANGULAR
cuerpo.
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CUESTIONES Y OBSERVACIONES
1. Realiza un esquema de todas las fuerzas que intervienen, incluida la de
rozamiento, en la pr...
8.
9.
trabajo realizado por el motor?
10. ¿Cuándo te sientes más ligero en las subidas o en las bajadas?
MEDIDAS Y CÁLCULO...
A partir de la fuerza centrípeta deduce la velocidad en el punto más alto del
primer looping.
Fc =....m · v2
7. La espiral...
MEDIDA DE LA VELOCIDAD INSTANTÁNEA
- Sitúate en el suelo justo frente de punto determinado de la trayectoria.
- Estima la ...
DENOMINACIÓN LA MÁQUINA
-Tiempo de oscilación 6-8 s
-Ángulo de inclinación máximo 180º
-Masa 10 Toneladas
-Capacidad máxim...
7.
A B C
A B C
8. Selecciona el sentido de la fuerza de rozamiento de la rueda motriz necesario
para que frene la platafor...
5.
pasajero?
A B C
Estima la altura máxima que alcanzas respecto al suelo ¿Cuál es tu energía
mecánica en este punto?
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Física en el parque de atracciones

  1. 1. Cuaderno del Alumno. Disfruta de la física en el PARQUE DE ATRACCIONES de Madrid LA CLASE DE FÍSICA MÁS DIVERTIDA EJERCICIOS PRÁCTICOS PARA APRENDER Y DIVERTIRSE
  2. 2. Introducción Las instalaciones de El Parque de Atracciones pueden ser utilizadas como un excitante laboratorio de física al aire libre donde comprender mejor y comprobar en primera persona los Principios Fundamentales de la Física que has estudiado en clase. Durante las actividades pondrás en práctica tus conocimientos adquiridos sobre el movimiento, las fuerzas y la energía de una manera atracciones. realizando las mismas etapas que cualquier investigador en su trabajo diario: observar, describir, estimar, medir, comparar, calcular, resolver, analizar, crear, comprobar y obtener conclusiones. Como resultado, la visita al parque de atracciones se transforma en la clase más divertida de Física y en una experiencia inolvidable. Las actividades van dirigidas tanto para el alumnado de la ESO como para el de Bachillerato o Ciclos Profesionales. En cada una de las atracciones se incluyen varios apartados: conceptos implicados en su funcionamiento. personales. propuestos. Tu profesor seleccionará las actividades y ejercicios más adecuados para La mayoría de las actividades propuestas se pueden realizar sin tener que montarse en las atracciones por lo que no es imprescindible subirse a ellas.
  3. 3. ÍNDICE DE ACTIVIDADES EXPERIMENTALES 1. LÁNZATE DESDE LA LANZADERA 2. VUELA EN LAS CADENAS 3. EXPERIMENTA UN TORNADO 4. BALANCÉATE EN LA MÁQUINA 5. VIAJA EN EL TELEFÉRICO 1. LÁNZATE DESDE LA LANZADERA DESCRIPCIÓN el entrenamiento de los astronautas en condiciones de ingravidez. libre desde unos 50 metros sin ningún peligro gracias a un innovador sistema FUNDAMENTO - El reposo en el punto más alto; v = 0. - La caída libre con movimiento uniformemente acelerado hasta el 0 El tramo más interesante de todos es el de la caída libre. Todos los cuerpos la gravedad para todos los cuerpos es la misma, independientemente de la 2, esto quiere decir que cada segundo de caída libre la DATOS TÉCNICOS DENOMINACIÓN LA LANZADERA -Altura total 46 m -Altura real de la caída libre 26 m -Velocidad máxima 22,6 m/s -Masa del elevador 1500 kg -Número de elevadores 3 perimetrales -Capacidad de cada elevador 4 personas -Potencia de cada elevador 75 kw
  4. 4. CUESTIONES Y OBSERVACIONES 1. Rectilínea Circular Elíptica 2. ¿Cuál es el desplazamiento efectuado desde que te sientas en el elevador hasta que llegas de nuevo a la base? 10m 0m Uniforme Uniforme acelerado Acelerado 4. 2 2 5. velocidad-tiempo. Subida Subida Subida Subida Caída libre Caída libre Caída libre Caída libre Frenado Frenado Frenado Frenado Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno velocidad-tiempo. 7. 8. lanzadera? Energía potencial Energía elástica Subida Subida Subida Subida Caída libre Caída libre Caída libre Caída libre Frenado Frenado Frenado Frenado Ninguno Ninguno Ninguno Ninguno Subida Subida Subida Caída libre Caída libre Caída libre Frenado Frenado Frenado Ninguno Ninguno Ninguno
  5. 5. Energía potencial Energía elástica 9. ha detenido el elevador? Energía potencial 10. Experimenta algún cambio tu masa en la caída libre. Aumenta Disminuye Permanece constante Se anula Nuestro peso Cero MEDIDAS Y CÁLCULOS 1. libremente justo antes de frenar: 2. descenso. Utilizando el tiempo que has medido en la caída libre y las ecuaciones del movimiento, calcula la velocidad máxima que alcanzas en la lanzadera. 4. Suponiendo que los cuatro pasajeros del elevador tengan tu misma masa, calcula el peso total del elevador y el trabajo realizado por el motor para subirlos. T ascender = s T caída libre = s V ascenso V máxima V decenso
  6. 6. 5. potencia calculada es menor que la potencia máxima. más alto de la Lanzadera. 7. 8. ¿Cuál es la velocidad que llevas al caer respecto de tu asiento? Si la caída 2 9. Calcula la energía mecánica cuando te encuentras a 20m del suelo. ¿Se ¿Y en el ascenso? 10. para la velocidad máxima de caída? EXPERIENCIAS COMPLEMENTARIAS MEDIDA DE LA ALTURA bolita del medio. MEDIDA DE LA ACELERACIÓN frenar. COMPROBACIÓN DE LA INERCIA - Cuando llegues a la cima de la Lanzadera, coloca una moneda de 5 durante la caída libre. Escribe tus observaciones. - Prepara un bote de plástico, del tipo de las pelotas de tenis, con diferentes rápidamente el bote y observa si todas las pelotas caen a la vez o si las más “pesadas” caen antes. - Llena un vaso de plástico con agua hasta la mitad de su capacidad. le ocurre al agua antes de la frenada y justo en el momento de la brusca frenada. Escribe tus observaciones.
  7. 7. 2. VUELA EN LAS CADENAS DESCRIPCIÓN El movimiento circular que describen las sillas voladoras tiene sus riesgos, por eso al sentarte en ellas debes colocarte la barra de seguridad para que al girar rápidamente no te deslices ni salgas despedido. A medida que aumenta la velocidad comprobarás como los asientos se inclinan debido a la fuerza FUNDAMENTO Los movimientos circulares se caracterizan por su trayectoria circular y las siguientes magnitudes. -Velocidad angular (w): ángulo que describen las sillas por unidad de -Velocidad lineal: v = w·radio -Aceleración normal o centrípeta: de la velocidad an = v2 -Fuerza centrípeta: según la 2ª Ley de Newton todo cuerpo acelerado resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo Fc = m·ac. DATOS TÉCNICOS DENOMINACIÓN LAS CADENAS -Radio de giro 5 m -Longitud de la cadena 4 m -Tiempo por cada vuelta 6 s -Inclinación de las sillas 30º -Velocidad 11 rpm -Potencia del motor giro 60 kw CUESTIONES Y OBSERVACIONES 1. 2. A B C ¿Observa si se inclinan lo mismo los asientos que están vacíos que los que 4.
  8. 8. 5. angulares es: WA = WB WA < WB WA > WB Cuando estás girando con una velocidad angular constante, ¿cambia alguna propiedad de la velocidad lineal? Ninguna 7, EcA = EcB EpA =Ep B EcA < EcB EpA > EpB EcA > EcB EpA < EpB A B 8. fuerza centrípeta cuando estás girando. A B C 9. 10. Potencial MEDIDAS Y CÁLCULOS 1. periodo del movimiento. T 2 vueltas = s T = s
  9. 9. 2. Calcula la frecuencia de giro. -1 4. Utilizando el valor de la velocidad obtenido, calcula el valor de la energía 5. VA = VB VA = 2 · VB VB = 2 · VA A B Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre ti. Representa las componentes 7. Calcula la fuerza centrípeta que actúa sobre ti. 8. 2 = º T = N
  10. 10. 9. 10. Ninguna Lineal Centrípeta Tangencial EXPERIENCIAS COMPLEMENTARIAS MEDIDA DE LA ACELERACIÓN ANGULAR cuerpo. cuando ya ha descrito varias vueltas y va más rápido. - Anota los valores máximos y mínimo. ESTIMACIÓN DEL ÁNGULO MÁXIMO - Sin montarse en las sillas y desde fuera, espera a que haya empezado a moverse y realizado varias vueltas. - Estima el ángulo máximo que se inclinan las sillas respecto al eje vertical. - Compara este ángulo con el obtenido en la experiencia anterior. 3. EXPERIMENTA UN TORNADO DESCRIPCIÓN Sentirás fuerzas varias veces superior a tu peso, semejantes a las que sufren los pilotos acrobáticos durante sus maniobras en vuelo o los pilotos de Formula I al trazar las curvas en los circuitos. FUNDAMENTO E = E Las fuerzas que actúan sobre ti durante un looping son: - Tu peso: P = m · g centrípeta y es la que te obliga a mantener una trayectoria circular sin caerte. Ftotal = Fc = m·ac DATOS TÉCNICOS DENOMINACIÓN EL TORNADO -Longitud del tren 14 m -Longitud del recorrido 800 m -Altura inicial 26 m -Longitud 1ª rampa 40 m -Altura 1er looping 18 m -Altura 2º looping 15 m -Velocidad punta 22 m/s -Masa del Tren 10 Tm -Nº de pasajeros/tren 24 en paralelo -Potencia del motor 240 kw
  11. 11. CUESTIONES Y OBSERVACIONES 1. Realiza un esquema de todas las fuerzas que intervienen, incluida la de rozamiento, en la primera subida. Dibuja las componentes vertical y horizontal del peso. 2. rampa muy inclinada? Dibuja todas las fuerzas que actúan al describir un rizo vertical en el punto más alto y en el punto más bajo. 4. ocurriría si el segundo rizo estuviese a una altura mayor que el primero? 5. Si llevas en la mano un vaso de agua en el punto más alto de un looping ¿Se derramará el agua del vaso? la energía perdida por rozamiento entre la primera y la segunda cima? 7. Completa el texto con las siguientes palabras: Potencial Cuando el tren se encuentra en el punto más alto, se consigue el valor máximo de energía …............. Al comenzar el descenso se transforma en energía ….............. En el punto más bajo del recorrido la energía ….........…es máxima. Cuando el tren se ha detenido toda la energía …..........… se ha disipado en forma de energía ….............
  12. 12. 8. 9. trabajo realizado por el motor? 10. ¿Cuándo te sientes más ligero en las subidas o en las bajadas? MEDIDAS Y CÁLCULOS. 1. superior a la velocidad máxima? t =....s L=....m 2. Calcula la máxima energía mecánica máxima que adquiere el tren lleno de pasajeros. E mecánica =....J Estima la longitud total del tren y mide el tiempo que tarda desde que empieza hasta que termina de pasar por un punto determinado de su recorrido. Calcula su velocidad instantánea. 4. su recorrido? 5. t =....s L =....m
  13. 13. A partir de la fuerza centrípeta deduce la velocidad en el punto más alto del primer looping. Fc =....m · v2 7. La espiral consiste en un giro del tren entorno al rail. Calcula la fuerza centrípeta y compárala con tu peso. Datos: Radio de giro = 1,5m T invertido= 1,5 s 8. Estima sus valores. 9. recorrido. 10. Desde que altura mínima debe caer el tren para describir un looping completo. H0=2R EXPERIENCIAS COMPLEMENTARIAS MEDIDA DE LA ALTURA MÁXIMA - Sitúate en frente de la rampa de subida. MEDIDA DE LA VELOCIDAD MEDIA - Espera a que empieces a descender para poner en funcionamiento el
  14. 14. MEDIDA DE LA VELOCIDAD INSTANTÁNEA - Sitúate en el suelo justo frente de punto determinado de la trayectoria. - Estima la longitud total del tren con los doce vagones para determinar la velocidad instantánea del tren. 4. BALANCÉATE EN LA MÁQUINA DESCRIPCIÓN consiste en una plataforma circular unida a un eje de 20m de cuerpo un movimiento oscilatorio, que te eleva de un lado a otro como un gran FUNDAMENTO análisis vamos a prescindir del movimiento giratorio y centrarnos en el
  15. 15. DENOMINACIÓN LA MÁQUINA -Tiempo de oscilación 6-8 s -Ángulo de inclinación máximo 180º -Masa 10 Toneladas -Capacidad máxima 40 personas -Radio de giro ~20m -Potencia del motor 73,5 kw DATOS TÉCNICOS CUESTIONES Y OBSERVACIONES Importante: ¡Tener en cuenta solo el movimiento oscilatorio! 1. otro. 2. Rectilíneo Uniforme Rectilíneo Acelerado ¿Y respecto a los que están sentados enfrente de ti? Rectilíneo Acelerado No hay movimieto El espacio recorrido por con el desplazamiento. VERDADERO FALSO 4. suelo frente al tiempo. A B C 5. realizar medio ciclo de recorrido. A B C D velocidad mínima? A B C A B C
  16. 16. 7. A B C A B C 8. Selecciona el sentido de la fuerza de rozamiento de la rueda motriz necesario para que frene la plataforma. A B C 9. Selecciona el sentido de la fuerza impulsora de la rueda motriz para acelerar . A B C 10. Energía del motor Energía ruega motriz Energía de la barca en el punto más bajo Energía de la barca en el punto más alto MEDIDAS Y CÁLCULOS 1. periodo. 2. Calcula la frecuencia, y la velocidad angular de un movimiento circulara uniforme con la misma frecuencia y el mismo radio de giro, expresada en Estima el radio de giro o consulta la tabla de datos y calcula el valor de la velocidad lineal en el punto más bajo. 4. Dibuja el vector velocidad en las diferentes posiciones. Tiempo 5 oscilaciones =....s Periodo T =....s -1 v = Bajando Hacia la derecha Subiendo
  17. 17. 5. pasajero? A B C Estima la altura máxima que alcanzas respecto al suelo ¿Cuál es tu energía mecánica en este punto? 7. bajo del recorrido. 8. 9. Teniendo en cuenta el rozamiento, ¿cuál es la energía total que se disipa resultado en julios y en calorías. 10. ¿Cuánta fuerza soporta el pivote central que sujeta a la máquina, en el Altura h =....metros Emecáncia=....julios Potencia =....Kw =....CV

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