El documento describe el diseño y construcción de una máquina de Goldberg por un estudiante de ingeniería automotriz. La máquina de Goldberg consta de 7 tramos que fueron analizados para determinar variables físicas como velocidad, aceleración, coordenadas cilíndricas y leyes de Newton. El estudiante recomienda realizar un bosquejo previo, medir tiempos con precisión y recopilar datos de la máquina para realizar cálculos correctos.

1. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA MAQUINA DE
GOLDBERG
Nombre: Alex Chicaiza
Docente: Ing. Diego Proaño
Carrea: Ingeniería Automotriz

2.  Goldberg es cualquier aparato muy complejo que realiza una tarea muy simple de
una manera muy indirecta y retorcida. Goldberg ideó y dibujó varios de
estos patafísicos dispositivos. Los mejores ejemplos de sus máquinas tienen un factor
de anticipación. El hecho de que algo tan absurdo esté sucediendo solamente puede
ser superado por el hecho de que suceda de una manera incierta. Una máquina de
Goldberg tiene generalmente por lo menos diez pasos.

3.  El estudio de la cinemática te permite aplicarla a tu entorno ya que vuelo de un
insecto, los juegos mecánicos de la feria, el futbolista que patea la pelota, el salir
de tu casa y caminar a la escuela realizas y observas los diferentes tipos de
movimiento, en este apartado solo se ve el Movimiento rectilíneo y formulas para
que puedas calcular velocidades y aceleraciones.

4.  La dinámica en el ámbito de la física está regulada por las Leyes de Newton lo
cual obedece a 3 leyes: la primera ley, indica que un cuerpo se mantendrá en
reposo o movimiento uniforme excepto que sobre el cuerpo actúe una fuerza; la
segunda ley, establece que la variación del movimiento de los cuerpos es
proporcional a la fuerza que se ejerce sobre él; la tercera ley expresa que a la
fuerza que se aplica sobre un cuerpo se le opone una fuerza de la misma
intensidad pero en dirección opuesta.

5.  Materiales a utilizar:
 Cartón
 Flexómetro
 Regla
 Barras de silicón
 Pistola de silicón
 Tijera
 Esferas
 Resorte
 Madera
 Cilindro
 Cuerda

6. Sistema espiral Unión del Sistema espiral

7. Unión del plano horizontal e
inclinado
Unión de los tramos

8. Dominós Cuerda unida al domino

9. Estructura de la rampa Rampa

10. Paredes y planos inclinados Maquina del Goldberg

11.  TRAMO 1
Datos:
𝒎𝟏 = 𝟓𝒈
𝒕 = 𝟑, 𝟏𝟓 𝒔
𝒗𝒐 = 𝟎
𝑟 = 𝑎𝑡2
+ 𝑟𝑜
𝑟 = 0,0060(3,15)2
+ 0,06
𝑟 = 0,0595 + 0,06
𝑟 = 0,1195 𝑚
𝑟 = 2𝑎 ∙ 𝑡
𝑟 = 2(0,0060)(3,15)
𝑟 = 0,0378
𝑚
𝑠
𝑟 = 2𝑎
𝑟 = 2(0,0060)
𝑟 = 0,012 𝑚/𝑠2

12. 𝜃 = 𝐷𝑡2
+ 𝐸𝑡 + 𝐹
𝜃𝑓 = 𝑎𝑡2
∝=
𝜃𝑓
𝑡2
∝=
2
3,152
∝= 0,2015
𝑟𝑎𝑑
𝑠
𝜃 =∝∙ 𝑡2
𝜃 = 0,2015 ∙ 3,152
𝜃 = 1,9993 𝑟𝑎𝑑
𝜃 = 2 ∝∙ 𝑡
𝜃 = 2(0,2015) ∙ 3,15
𝜃 = 1,2694 𝑟𝑎𝑑/𝑠
𝜃 = 2 ∝
𝜃 = 2(0,2015)
𝜃 = 0,403 𝑟𝑎𝑑/𝑠2
𝑧 = 𝐺𝑡2
+ 𝐻𝑡 + 𝐼
𝑎𝑧 =
−ℎ𝑜
𝑡2
𝑎𝑧 =
0,25
3,152
𝑎𝑧 = 0,0793𝑚/𝑠2
𝑧 = 𝑎𝑧 ∙ 𝑡2
+ 0,25
𝑧 = 0,0793 ∙ 3,152
+ 0,25
𝑧 = 1,0368 𝑚
𝑧 = 2𝑎𝑧 ∙ 𝑡
𝑧 = 2(0,0793) ∙ 3,15
𝑧 = 0,4995
𝑚
𝑠
𝑧 = 2𝑎𝑧
𝑧 = 2(0,0793)
𝑧 = 0,1586 𝑚/𝑠2
𝑣 = (𝑟𝑖𝑟; 𝑟𝜃𝑖𝜃; 𝑧𝑘)
𝑣 = (𝑟𝑖𝑟)2 + (𝑟𝜃𝑖𝜃)2 + 𝑧𝑘 2
𝑣 = (0,1195)2 + (0,1195(1,2694)2 + 0,4995 2
𝑣1 = 0,4998
𝑚
𝑠

13. Datos:
𝑣1 = 0,4998
𝑚
𝑠
𝑟 = 0,0075 𝑚
∆𝑟 = 0,2 𝑚
𝑢 = 0,3 𝑚
𝑉2 =
5
6
(
6
5
𝑣1
2
− 𝑢 ∙ 𝑔 ∙ ∆𝑟(1 +
7
5
)(𝑟))
𝑉2 =
5
6
(
6
5
(0,4998)2 − 0,3 ∙ 9,807 ∙ 0,2(1 +
7
5
)(0,0075))
𝑉2 = 0,4908
𝑚
𝑠

14.  Finalizada la maqueta se pudo evidenciar 7 tramos en la maquina de Goldberg con
todas las variables físicas vistas en las tres unidades.
 Se logro analizar y determinar las variables físicas que existen en cada tramo de la
maqueta como son MRU, MRUV, coordenadas cilíndricas, choques, leyes de Newton
centros de masa dinámica rotacional entre otros.
 Se pudo determinar los tiempos de cada trama con su respectivo análisis del error
dándonos como resultados un error menos del 2 por ciento.
 Después de realizar los cálculos se pudo observar que tener datos como el tiempo,
radio, altura, peso de los cuerpos entre otros nos ayudara a encontrar las velocidades
de cada tramo de manera rápida.

15.  Se recomienda realizar un bosquejo adecuado acorde a los temas solicitados antes de construir la
maqueta para que se facilite al momento de armarlo.
 Tomar bien los tiempos en cada tramo para que en el análisis de errores no nos de un error mayor
al 2 por ciento.
 Se recomienda tomar muy bien los datos de la maqueta para que los resultados no sean erróneos
al momento de realizar los cálculos.
 Para empezar a realizar los cálculos debemos tener en cuenta cual es el movimiento de cada
elemento ya que depende de ello lo que vayamos a aplicar ya sea Cinemática, dinámica,
colisiones, dinámica rotacional, entre otros.