1. Tipo de viaje:
* montaña rusa: La forma de la pista, la velocidad y el peso del tren influyen en la arrastre y la velocidad.
* carrusel: La velocidad de rotación y la forma de los caballos determinan la velocidad.
* Diapositivas de agua: La resistencia al agua y el diseño de deslizamiento impactan la resistencia y la velocidad.
2. Parámetros físicos:
* Misa del viaje: Los paseos más pesados experimentan más arrastre.
* Área de superficie: Una superficie más grande expuesta al aire crea más arrastre.
* Forma del viaje: Las formas simplificadas reducen la resistencia, mientras que las formas voluminosas lo aumentan.
* Propiedades aerodinámicas: Factores como la forma del viaje, la rugosidad de la superficie y la presencia de parabrisas influyen en el arrastre.
3. Condiciones ambientales:
* Densidad del aire: El aire de mayor densidad crea más arrastre.
* Velocidad y dirección del viento: El viento puede influir significativamente en la resistencia y la velocidad.
Para calcular la resistencia y la velocidad:
1. Identificar las ecuaciones relevantes:
* Fuerza de arrastre (FD): Fd =1/2 * ρ * v^2 * CD * A
* ρ =densidad del aire (kg/m³)
* v =velocidad (m/s)
* CD =coeficiente de arrastre (adimensional)
* A =área frontal (m²)
* Velocity (V): Para un viaje simple con aceleración constante, puede usar la siguiente ecuación:
* V =U + AT
* u =velocidad inicial (m/s)
* a =aceleración (m/s²)
* t =tiempo (s)
2. Reúna los datos necesarios:
* Esto podría implicar mediciones de las dimensiones, el peso y la velocidad del viaje.
* También es posible que deba encontrar el coeficiente de arrastre para la forma del viaje o usar estimaciones.
3. Aplicar las ecuaciones:
* Conecte los valores en las ecuaciones y resuelva la fuerza de arrastre y la velocidad.
Ejemplo:
Digamos que está tratando de calcular la resistencia y la velocidad de una montaña rusa simple. Sabes lo siguiente:
* Misa de la montaña rusa: 500 kg
* Área frontal: 2 m²
* coeficiente de arrastre: 0.8 (estimación para un automóvil montaña rusa típico)
* Densidad del aire: 1.225 kg/m³ (al nivel del mar)
* Velocidad inicial: 0 m/s
* Aceleración: 2 m/s² (suponiendo aceleración constante al comienzo)
* Tiempo: 5 segundos
Cálculos:
1. Fuerza de arrastre:
* Fd =1/2 * 1.225 kg/m³ * (2 m/s) ² * 0.8 * 2 m² ≈ 1.96 N
2. Velocidad:
* v =0 m/s + 2 m/s² * 5 s =10 m/s
nota: Estos cálculos se simplifican y no tienen en cuenta las complejas fuerzas y la dinámica involucradas en una montaña rusa real. Un cálculo más preciso requeriría un software especializado y una comprensión detallada de la mecánica del viaje.
Para cálculos más precisos, considere:
* Uso de un software de ingeniería especializado: Software como ANSYS o SOLIDWORKS puede modelar y simular las fuerzas involucradas en un viaje.
* Consultar a un ingeniero: Si necesita datos precisos para fines de seguridad o diseño, es mejor consultar a un ingeniero calificado.
