Este documento describe un proyecto para analizar la cinemática de una partícula en una montaña rusa utilizando coordenadas normales y tangenciales. El objetivo es calcular la velocidad, posición y tiempo de vuelo de la partícula a lo largo de la trayectoria. Se detallan los componentes clave de una montaña rusa y los principios físicos como la energía, fuerzas y tipos de movimiento que explican su funcionamiento.

1. Nombre: Panchi Galarza Alejandra
Nayeli
Proyecto: Montaña Rusa
CINEMATICA EN COORDENADAS
NORMALES Y TANGENCIALES
FISICA I

2. Calcular las magnitudes de velocidad, posición, tiempo de vuelo que realiza una
partícula mediante el uso del proyecto de la montaña rusa para conocer toda la
trayectoria que realiza.
OBJETIVO GENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Identificar la velocidad inicial y la posición inicial que tiene la partícula en la
montaña rusa.
• Analizar todos los resultados obtenidos con los cálculos realizados para
conocer el movimiento total de la partícula.
• Interpretar los datos mediante la utilización de un informe en donde se
plasmará los errores que se han obtenido en la experimentación.

3. Madera Rodamiento
Pintura

4. Primero se dibujó la forma de la montaña rusa en un pedazo de madera.

5. Se corta la madera obteniendo la forma de la montaña rusa.
Luego se une las dos partes cortadas y se las pinta.

6. Los elementos principales para la
elaboración de la montañas rusa
son:
• Railes por los que cruza los
vagones.
• Los tubos de refuerzo que
sujetan las vías en el aire.
• Los anclajes que unen los
railes.
• Los sillines que conectan la vía
con las columnas.

7. • La fuerza neta que actúa sobre la persona es cero. La fuerza que hace el vagón hacia arriba sobre la persona
es igual a la fuerza que hace la Tierra hacia abajo, el peso de la persona.
• En los tramos horizontales, en los rectos no horizontales y en los curvos no horizontales hay aceleración ya
que cambia la dirección de la velocidad, la magnitud de la velocidad o ambas.

8. En lo alto de la montaña rusa, antes
del primer descenso, la energía
potencial gravitatoria es máxima;
durante el descenso, que suele tener
una trayectoria parabólica en la que
los pasajeros pueden experimentar
ingravidez durante unos segundos,
está se transforma en energía
cinética.

9. Utiliza los giros verticales para
comparar la gravedad con la fuerza
centrífuga. Los giros tienen una
forma de gota, siguiendo el camino
de un espiral de Cornu o de Euler, en
la que el radio de curvatura es
inversamente proporcional a la
distancia al centro, y por lo tanto se
reduce la aceleración centrípeta,
predominante en el giro, haciéndolo
más confortable para los pasajeros.

10. El funcionamiento de las montañas rusas se basa en una rama muy importante
de la física llamada dinámica. La dinámica estudia cómo las fuerzas producen
movimiento sobre los cuerpos. Las montañas rusas podrían emplear la fuerza
de un motor incorporado en cada tren, igual que los automóviles. La fuerza
gravitacional es un tipo de fuerza que producen los cuerpos con gran cantidad
de masa hacia su centro.

11. Para apreciar la rapidez a la que se mueve una montaña rusa determinando su
velocidad:
a) Calcula la velocidad instantánea dividiendo la longitud del tren de la montaña rusa
entre el tiempo que le cuesta a todo el tren pasar por un punto determinado del
recorrido.
b) Para obtener la velocidad media del tren a lo largo de una zona del recorrido de la
montaña rusa, elige una que se observe fácilmente y de forma sencilla.
La velocidad medida debería ser menor, debido al rozamiento.

12. El análisis de la curvatura en la
trayectoria que sigue un vehículo en
una atracción mecánica nos lleva a la
búsqueda de una sección de curva
capaz de unir suavemente
trayectorias con diferentes curvaturas.
En la espiral de Euler la curvatura
cambia linealmente con el
desplazamiento, por esto permitió
resolver el problema de encontrar una
trayectoria de curvatura continua
apropiada para modelar los rieles de
una atracción.

13. La resistencia del aire es una fuerza que actúa sobre los objetos que se mueven en
un medio aéreo y produce una aceleración que es opuesta a la del movimientos del
cuerpo ,es decir, lo frena. Los diseñadores de montañas rusas tienen muy en cuenta
esta fuerza y por ello diseñan tres aerodinámicos que minimizan su efecto.

14. La fuerza de rozamiento es una fuerza que resulta de la adherencia de las ruedas
con las vías y, al igual que la resistencia del aire, produce una aceleración que es
opuesta a la del movimiento del cuerpo, por ejemplo, lubricando la vía, o usando
ruedas del material adecuado, pero es imposible acabar con ella.

15. - Los términos de posición, velocidad, desplazamiento y aceleración son importantes en este tema de
movimiento curvilíneo porque son aquellos que nos permiten conocer sobre todo lo que realiza la
partícula en una curva, pero siempre con respecto al tiempo.
- El movimiento circular uniforme es aquel donde la partícula posee una trayectoria en curva pero con la
característica que sólo va existir una aceleración normal por lo cual la velocidad que emplea es
constante.
- El movimiento parabólico posee la característica que la velocidad en el eje y va a ser variable mientras
que la velocidad en el eje x va a ser constante. Por lo que, en la altura máxima solo va existir la
velocidad en el eje x.
- La física es una de las ciencias básicas que explican el funcionamiento de la naturaleza, por lo tanto, las
montañas rusas tiene un funcionamiento fácil de comprender y que se basa en el principio físico que
dice: que todo lo que sube tiene que bajar.