Cambios de Energía en montaña rusa

INTRODUCCIÓN
Una montaña rusa básicamente es una serie de rieles en declive, con altibajos y revueltas, construida en metal o madera, para deslizarse sobre ella con fines de diversión. Con base en los principios analizados en la clase de dinámica, y gracias a los conocimientos adquiridos, nos daremos la tarea de construir una montaña rusa a escala, con fines demostrativos. Cuyo modelo se ajustea determinadas condiciones iniciales determinadas por el profesor, a continuación se mostrara el contenido, la construcción, cálculos y resultados de nuestro modelo.
ANTECEDENTES
Como indica el nombre, el origen de las montañas rusas está en Rusia, y antecede en un par de siglos a la era industrial. A finales del siglo XVI y principios del XVII comenzaron a aparecer en el paisaje invernal deeste país unas torres de madera de unos 30 metros de altura. Sobre ellas habían unas plataformas que eran el punto de partida de una rampa de hielo sobre la que descendía un trineo. El pasajero era llevado cuesta abajo por un guía que deslizaba el trineo expertamente, llegando a una segunda torre a la que ascendía, para encontrarse con una segunda rampa que transportaba a cliente y guía al punto departida. Era tal la popularidad de esta atracción que unos toboganes de hielo cerca de San Petersburgo se iluminaban nocturnamente con farolas de colores.

A finales del siglo XVIII un viajante francés quedó fascinado por los toboganes de hielo y decidió crear una versión adaptada de la atracción en el clima más cálido de París. En lugar de hielo, creó unas rampas con rodillos por los cuales lostrineos descendían. A partir de 1804 comenzaron a aparecer diversas montañas rusas en París; quizás la más destacada fuera la Promenades Aeriennes, con un circuito circular que llevaba los carros al punto de partida. Tras una caída de 25 metros, los carros alcanzaban 64 kilómetros por hora, una velocidad considerable para principios del siglo XIX. Pero el interés de los franceses por las montañasrusas fue algo efímero.
Hacia mediados del siglo XIX prácticamente habían desaparecido de Europa, siendo Estados Unidos el lugar que realmente llegaría a desarrollar la tecnología de estas atracciones lúdicas. En 1870, un tren minero abandonado fue alterado para aceptar pasajeros en las montañas de Pennsylvania. Los carros en este tren en cuesta fueron originalmente usados para bajar carbón dela mina al pueblo de Mauch Chunk. Cuando el tren fue adaptado para el turista, se llegaron a formar colas de cientos de personas que estaban dispuestas a pagar cinco centavos por el privilegio de bajar a 10 kilómetros por hora la suave pendiente de esta primera montaña rusa americana. Unos años después, en 1884, apareció el Gravity Pleasure Switchback Railroad, (ferrocarril de placer gravitacional)en Coney Island, Nueva York. Fue creado por la Marcus Adna Thompson, apodado el padre de la gravedad, y consistía en un recorrido ondulante de 180 metros de largo. La velocidad máxima a la que llegaba esta montaña rusa era de 10 kilómetros por hora, hasta llegar al final de la vía, momento en el cual unos empleados empujaban el carro por una cuesta para iniciar el viaje de vuelta por unassegundas vías. Tal fue el éxito de esta atracción que Thompson recuperó sus 1.600 dólares de inversión en apenas tres semanas. Sin lugar a dudas, el público americano estaba preparado para jugar con la gravedad.
OBJETIVO
El objetivo de este proyecto es determinar el comportamiento realizado por el carro de una montaña rusa, que en este caso será reemplazado por una pelota de golf. Para poder determinareste movimiento se utilizarán los métodos usados en clase.



FUNDAMENTOS
El funcionamiento de una montaña rusa se basa principalmente en la ley de la conservación de la energía. En este caso dichas energías son la energía cinética y la energía potencial. La energía cinética de un cuerpo es aquella que posee energía debido a su movimiento mientras mayor sea la velocidad, mayor será la...