Presentación Máquinas de Movimiento Perpetuo Erica Fernanda Tonato Avila Estudiante de la Universidad de las Fuerzas Armadas Espe

1. ALUMNA: Tonato Avila Erica Fernanda
DOCENTE: Msc. Proaño Diego
ASIGNATURA: Física I
NRC: 6003
CARRERA: Ingeniería Petroquímica

2. OBJETIVOS
Objetivo General:
 Diseñar y construir una máquina de movimiento
perpetuo.
Objetivos Específicos:
 Construir una máquina de movimiento perpetuo
que dure diez minutos en movimiento.
 Determinar fenómenos como velocidad,
aceleración angular, e inercia.
 Relacionar la teoría de errores con los fenómenos
físicos indicados para obtener una precisión con un
error menor al 5%.

3. INTRODUCCION
 El móvil perpetuo es una máquina hipotética que sería capaz de continuar
funcionando eternamente, después de un impulso inicial, sin necesidad de
energía externa adicional. Se basa en la idea de la conservación de la
energía. Su existencia violaría teóricamente la segunda ley de la
termodinámica, por lo que se considera un objeto imposible.

4. CONCEPTOS GENERALES
Un motor de movimiento perpetuo es aquel que, una vez puesto en
marcha, no se detendría nunca a menos que quisiéramos. Esto
significa que, partiendo de un impulso inicial, no precisaría de energía
adicional para seguir moviéndose, sino que su mecanismo le
permitiría hacerlo por sí mismo, en teoría, para siempre.
Un motor homopolar es un motor eléctrico de corriente continua con
dos polos magnéticos, cuyos conductores siempre cortan líneas
unidireccionales de flujo magnético al girar un conductor alrededor de
un eje fijo de modo que el conductor esté en ángulo recto con
un campo magnético estático.

5. FÓRMULAS UTILIZADAS
• MCUV
•𝑤𝑓 = 𝑤𝑜 + 𝛼𝑡
•𝑉 = 𝑤𝑅
•INERCIA
𝐼 = 𝑚𝑅2
𝑇 = 𝐼𝛼

6. MATERIALES
Material Características Cantidad Código
a)
Pila Recargable Energizer 1 N/D
a)
Alambre de Cobre Esmaltado 1mm 1 N/D
a)
Imán de Neodimio Pequeños 4 N/D

7. PROCEDIMIENTO DE ARMADO

8. Parámetro
físico
Dimensión Símbolo Unidades
Masa M m kg
Longitud L l m
Tiempo T t seg
Tiempo (seg) Masa (kg) Radio (m)
60
0.009 0.052

9. Calculo de Errores
Intento Tiempo (min) RPM
1 10 810
2 10 820
3 10 790
4 10 820
5 10 800
6 10 810
7 10 800
8 10 820
9 10 790
1O 10 810

10. 1. Calcular la media aritmética
𝑥 =
𝑖=1
𝑛 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥𝑛
𝑛
2. Calcular el error absoluto
𝐸𝑎𝑏𝑠𝑖 = 𝑥 − 𝑥𝑖
RPM 𝒙
810 810
807
820 800
790 820
820 790
800 810
RPM 𝒙 𝑬𝒂𝒃𝒔𝒊
810 807 3
820 807 13
790 807 17
820 807 13
800 807 7
810 807 3
800 807 7
820 807 13
790 807 17
810 807 3

11. 3. Calcular error absoluto medio.
𝐸𝑎𝑏𝑠 =
𝑖=1
𝑛 𝐸𝑎𝑏𝑠1 + 𝐸𝑎𝑏𝑠2 + 𝐸𝑎𝑏𝑠𝑛
𝑛
4. Calcular el error relativo
𝑬𝒓 =
𝑬𝒂𝒃𝒔
𝒙
𝑬𝒂𝒃𝒔𝒊 𝑬𝒂𝒃𝒔
3 3
9.6
13 7
17 13
13 17
7 3
RPM
𝑬𝒓 =
𝑬𝒂𝒃𝒔
𝒙
𝐸𝑟 =
9.6
807
𝐸𝑟 = 0.0118

12. 5. Calcular el error porcentual
𝑬% = 𝑬𝒓 ∗ 𝟏𝟎𝟎%
𝐸% = 0.0118 ∗ 100%
𝐸% = 1.18 %
RPM Valor mínimo Valor máximo Valores aceptables
810 797.4 916.6 ACEPTADO
820 797.4 916.6 ACEPTADO
790 797.4 916.6 RECHAZADO
820 797.4 916.6 ACEPTADO
800 797.4 916.6 ACEPTADO
810 797.4 916.6 ACEPTADO
800 797.4 916.6 ACEPTADO
820 797.4 916.6 ACEPTADO
790 797.4 916.6 RECHAZADO
810 797.4 916.6 ACEPTADO
6. Cálculo del rango de valores
(𝒙 ± 𝑬𝒂𝒃𝒔)
(𝒙 ± 𝑬𝒂𝒃𝒔)
𝑉𝑚𝑖𝑛 = 𝑥 − 𝐸𝑎𝑏𝑠)
𝑉𝑚𝑖𝑛 = 807 − 9.6
𝑉𝑚𝑖𝑛 = 797.4
𝑉𝑚á𝑥 = (𝑥 + 𝐸𝑎𝑏𝑠))
𝑉𝑚á𝑥 = 807 + 9.6
𝑉𝑚á𝑥 = 916.6

13. CÁLCULO DE VELOCIDAD ANGULAR
1 𝒓𝒑𝒎 =
1 𝒗𝒖𝒆𝒍𝒕𝒂
1 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐
∙
2𝝅 𝒓𝒂𝒅
1 𝒗𝒖𝒆𝒍𝒕𝒂
∙
1 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐
60 𝒔𝒆𝒈𝒖𝒏𝒅𝒐
= 𝒗𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒂𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓
𝒓𝒂𝒅
𝒔
Intento
s
RPM
1 81
2 82
3 79
4 80.7
5 82
6 81
7 81
𝒗𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒂𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓
𝒓𝒂𝒅
𝒔
= = 8.4823

14. • Cálculo de Aceleración Angular
𝜶 =
𝒘𝒇
𝒕
𝜶 = 0.1413 𝑟𝑎𝑑/𝑠2
• Cálculo de Velocidad
𝑽 = 𝒘 ∗ 𝑹
V = 0.2544 𝑚/𝑠
• Cálculo de Inercia • Cálculo de Inercia Progresiva
𝑰 = 𝒎 ∗ 𝒓2
𝑰 = 0.0000081 kg ∗ 𝑚𝑤
𝑻 = 𝑰 ∗ 𝜶
𝑻 = 1.144 ∗ 10−6
𝑁 ∗ 𝑚

15. PROCESO DE USO

16. CONCLUSIONES
• Diseñar y construir una máquina hipotética que sería capaz de
continuar funcionando eternamente, después de un impulso inicial, sin
necesidad de energía externa adicional. Se basa en la idea de
la conservación de la energía, embargo esto es imposible en las
capacidades humanas por el momento, sin embargo, esta maqueta
trata de simular el efecto de movimiento perpetuo con un impulso
inicial, basándose en los campos magnéticos y la corriente DC.
• El diseño planteado que lleva por nombre Motor Homopolar, y es capaz
de mantenerse en movimiento por un tiempo mayor a 10 minutos
cumpliendo con las expectativas planteadas.
• Con el desarrollo del laboratorio se logro determinar los valores de la
velocidad, aceleración angular, revoluciones por minuto e inercia, y
finalmente inercia progresiva con valores promedios de 0.2530m/s, 0.
0.1405, 807 rpm, 8.1 ∗ 10−6
kgm2, 1.131 ∗ 10−6
Nm respectivamente
• Al relacionar la teoría de errores con los fenómenos físicos indicados se
pudo determinar una precisión con un error menor al 5% donde
podemos destacar que los fenómenos físicos como rpm, velocidad
angular, aceleración angular, velocidad y momento de inercia cuantas
con un porcentaje de error del 0.8333% mientras que el porcentaje de
error de la inercia es del 1.46 %, cumpliendo con los estándares
establecidos.

17. RECOMENDACIONES
 Diseñar y construir varios modelos de esta máquina hipotética ya que nuestra
estructura de cobre puede realizarse de diferentes formas ya sea en forma de
disco como se implementó en esta práctica o realizar espirales cilíndricas entre
otros.
 Para el diseño planteado es recomendable emplear imanes de neodimio esto se
debe a su gran capacidad de generar campos magnéticos, así como para atraer
metales, por otro lado, es recomendable utilizar materiales de fácil adquisición
o reciclables, ya que es una maqueta sencilla que puede evidenciar el fenómeno
físico solicitado.
 Para el desarrollo del laboratorio es necesario conocer temas fundamentales de
la dinámica como puede ser los momentos inerciales o el movimiento circular
ya que son de suma importancia para el desarrollo de nuestra practica al
momento de realizar cálculos.
 Si se desea relacionar la teoría de errores con los fenómenos físicos indicados
es recomendable conocer los fundamentos teóricos de la misma ya que con
estos conceptos se puede determinar si el error de la práctica cuenta con una
precisión menor al 5%.

18. BIBLIOGRAFIA
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