El documento describe el diseño y construcción de una máquina de Goldberg. Explica conceptos de dinámica rotacional y energía cinética rotacional. Luego detalla el proceso de armado de la máquina, que incluye cortar y pegar diferentes materiales como madera, cartón y mangueras para crear 10 secuencias que involucran dominós, una bola de vidrio y un vehículo. Finalmente analiza los resultados y errores de cada tramo y concluye que la máquina funciona adecuadamente demostrando los conceptos estudiados.

1. Diseño y Construcción de
una máquina de Goldberg
Autor: Irvin Guillermo López Arcos

2. Dinámica Rotacional
• Cuando un objeto real gira alrededor de algún eje, su movimiento no se
puede analizar como si fuera una partícula, porque en cualquier instante,
diferentes partes del cuerpo tienen velocidades y aceleraciones distintas. Por
esto es conveniente considerar al objeto real como un gran número de
partículas, cada una con su propia velocidad, aceleración. El análisis se
simplifica si se considera al objeto real como un cuerpo rígido

3. Energía Cinética Rotacional
• Para un cuerpo rígido formado por una colección de partículas que gira
alrededor del eje z fijo con velocidad angular ω, cada partícula del cuerpo
rígido tiene energía cinética de traslación. Si la partícula de masa m, se mueve
con velocidad vi, su energía cinética es: [1]
• 𝐸𝑐𝑅 =
1
2
𝑚 ∗ 𝑣𝑖
2

4. Cinemática
• La dinámica es la parte de la física que estudia la relación existente entre las
fuerzas que actúan sobre un cuerpo y los efectos que se producirán sobre el
movimiento de ese cuerpo.

5. Dinámica
• La dinámica es la parte de la física que estudia la relación existente entre las
fuerzas que actúan sobre un cuerpo y los efectos que se producirán sobre el
movimiento de ese cuerpo. [2]

6. Proceso de armado de la maqueta

7. Actividades a desarrollar
• Cortar la tabla de manera que quede rectangular

8. • Cortar el palo de escoba de 45cm de longitud

9. • Colocar un clavo en la base de madera y encima el palo de escoba recién
cortado

10. • Cortar el cartón de 69 * 36.5 cm.
• Pegar el cartón contra la base de madera y el palo de escoba.

11. • Cortar un tramo de la canaleta de 22.
• Pegar el primero tramo en la parte superior izquierda con un ángulo 15 º y
una altura de 3.5 cm.

12. • Pegar una tapa de marcador en la parte superior derecha del cartón.
• Cortar un tramo de lana de 21.5 cm
• Atar un extremo de la lana a un balde de plástico pequeño y en el otro
extremo colocar una pared hecha de cartón.
• Cortar un pedazo de cartón y ubicarlo a 4 cm del final de la primera canaleta.

13. • Cortar un tramo de 24.5 cm de canaleta.
• Pegarlo al cartón de forma que la pared de cartón quede fija.
• Ubicar la canaleta con un ángulo de 10º y una altura de 3.2 cm.

14. • Cortar la manguera corrugada de 57.5 cm de longitud.
• Ubicarla al final de la última canaleta y doblarla hasta la parte inferior derecha
de manera que obtenga un radio de curvatura igual a 34 cm.
• Pegarla al cartón con la silicona en barra.

15. • Colocar 18 dominós en paralelo a lo largo de 30 cm.

16. • Colocar la regla T al final del dominó.

17. • Armar la base del plano inclinado.
• Colocar el vehículo en la parte superior del plano inclinado.
• Al final del plano inclinado colocar una canica y sujetarla con un poco de
silicona líquida.

18. • Cortar la manguera de 210 cm de longitud.
• Alrededor de un botellón de agua enrollar la manguera corrugada.
• Con la ayuda de la pistola de silicona seguir pegando la manguera a la botella.
• Entre cada revolución dejar un espacio de 13cm.

19. • Unir una base de madera rectangular y unirla a un plano inclinado junto a un
cuadrado, de forma que se genera un plano recto seguido de un plano
inclinado.

20. • A la salida de la manguera corrugada pegarla al plano inclinado con silicón en
barra.
• Realizar un camino de silicón para que la esfera no se desplace fuera del
plano.

21. • Al final del plano inclinado colocar un resorte y en el otro extremo pegar un
tillo de botella para que soporte el impacto de la esfera que no se desplace.

22. Análisis del Cálculo de errores en cada tramo

23. Cálculos

28. Análisis de resultados
• El elástico se alargó a medida que se aplicó el peso. Siendo la cuerda más
larga la que sufrió más alargamiento.
• El sistema se mantuvo en el mismo punto de empotramiento sin sufrir
mayores movimientos.
• Sin aplicar ningún peso el sistema se mantiene estático en una misma
posición.

29. Conclusiones
• Se diseñó y construyó una máquina de Goldberg de 10 diferentes secuencias.
• Los tiempos obtenidos con el cálculo de errores dieron valores porcentuales
debajo del 2% así que son válidos.
• Los cálculos realizados en cada tramo fueron sustentados con los
conocimientos adquiridos durante todo el semestre.
• La máquina funciona adecuadamente y en cada tramo se evidencia los
fenómenos tratados durante todo el semestre,

30. Recomendaciones
• Tener cuidado con los materiales corto punzantes.
• Tener cuidado al momento de manipular la pistola de silicón para evitar
quemaduras.
• Evitar movimientos bruscos al manipular los dominós.
• Fijarse que la pared de cartón evite que se mueva la esfera de vidrio.
• Colocar el vehículo con cuidado en la parte superior del plano para evitar que
se mueva.