Diseño Y Construcción De Una Maquina De Movimiento Perpetuo

1. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA
MAQUINA DE MOVIMIENTO PERPETUO
 ALUMNO: Erick Alexander Guanoluisa Mendoza
 DOCENTE: Ingeniero. Proaño Diego
 ASIGNATURA: Física I
 NRC: 5995
 CARRERA: Ingeniería Electromecánica

2. OBJETIVOS
Diseñar y construir una máquina de movimiento perpetuo.
 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 2%.

3. INTRODUCCIÓN
 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. FORMULAS 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 Alambre de luz 1 N/D
a)
Imán de Neodimio Pequeños 2 N/D
a)
Papel Boom A4 1 N/D

7. PROCEDIMIENTO
1.Formar una base para la estructura de la maqueta.
2.Realizar una estructura con el alambre de cobre, quitando el plástico que
cubre al alambre de luz para que se encuentre en contacto con los imanes
y la pila.

8. 3. Colocar la pila sobre los dos imanes de neodimio
4. Colocar la estructura del alambre en el eje positivo de la pila
5. Juntar las partes

9. TOMA DE DATOS
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

10. CALCULO DE ERRORES
Intento Tiempo (min) RPM
1 10 800
2 10 820
3 10 780
4 10 806.67
5 10 793.33
6 10 800
7 10 800
8 10 806.67
9 10 793.33
1O 10 800

11. 1. Calcular la media aritmética
𝑥 =
𝑖=1
𝑛 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥𝑛
𝑛
RPM 𝒙
240 240
240
246 240
234 242
242 238
238 240
2. Calcular el error absoluto
𝐸𝑎𝑏𝑠𝑖 = 𝑥 − 𝑥𝑖
RPM 𝒙 𝑬𝒂𝒃𝒔𝒊
800 0
820 20
780 80
806.67 6.67
793.33 800 6.67
800 0
800 0
806.67 6.67
793.33 6.67
800 0

12. 3. Calcular error absoluto medio.
𝐸𝑎𝑏𝑠 =
𝑖=1
𝑛 𝐸𝑎𝑏𝑠1 + 𝐸𝑎𝑏𝑠2 + 𝐸𝑎𝑏𝑠𝑛
𝑛
4. Calcular el error relativo
𝑬𝒓 =
𝑬𝒂𝒃𝒔
𝒙
𝐸𝑟 =
12.668
800
𝐸𝑟 = 0.0158
𝑬𝒂𝒃𝒔𝒊 𝑬𝒂𝒃𝒔
0 0
12.668
20 0
80 6.67
6.67 6.67
6.67 0

13. 5. Calcular el error porcentual
6. Cálculo del rango de valores
RPM
Valor
mínimo
Valor
máximo
Valores
aceptables
800 ACEPTADO
820 RECHAZADO
780 RECHAZADO
806.67 ACEPTADO
793.33
787.332 812.668 ACEPTADO
800 ACEPTADO
800 ACEPTADO
806.67 ACEPTADO
793.33 ACEPTADO
800 ACEPTADO
RPM
(𝒙 ± 𝑬𝒂𝒃𝒔)
𝑉𝑚𝑖𝑛 = 𝑥 − 𝐸𝑎𝑏𝑠)
𝑉𝑚𝑖𝑛 = 800 − 12.668
𝑉𝑚𝑖𝑛 = 787.332
𝑉𝑚á𝑥 = (𝑥 + 𝐸𝑎𝑏𝑠))
𝑉𝑚á𝑥 = 800 − 12.668
𝑉𝑚á𝑥 = 812.668
𝑬% = 𝑬𝒓 ∗ 𝟏𝟎𝟎%
𝐸% = 0.0158 ∗ 100%
𝐸% = 1.5835%

14. Intentos RPM
1 80
2 82
3 78
4
80.666
7
5
79.333
3
6 80
7 80
Cálculo de Velocidad Angular
1 𝒓𝒑𝒎 =
1 𝒗𝒖𝒆𝒍𝒕𝒂
1 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐
∙
2𝝅 𝒓𝒂𝒅
1 𝒗𝒖𝒆𝒍𝒕𝒂
∙
1 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐
60 𝒔𝒆𝒈𝒖𝒏𝒅𝒐
= 𝒗𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒂𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓
𝒓𝒂𝒅
𝒔
𝒗𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒂𝒏𝒈𝒖𝒍𝒂𝒓 = 8.3736
𝒓𝒂𝒅
𝒔

15. • Cálculo de Aceleración Angular
𝜶 =
𝒘𝒇
𝒕
𝜶 = 0.1396 𝑟𝑎𝑑/𝑠2
• Cálculo de Velocidad
𝑽 = 𝒘 ∗ 𝑹
𝑽 = 0.2513 𝑚/𝑠
• Cálculo de Inercia • Cálculo de Inercia Progresiva
𝑰 = 𝒎 ∗ 𝒓2
𝑰 = 8.1 ∗ 10−6 kg ∗ 𝑚𝑤
𝑻 = 𝑰 ∗ 𝜶
𝑻 = 1.131 ∗ 10−6 𝑁 ∗ 𝑚

16. CONCLUSIONES
 En conclusión, se logró realizar el diseño y construcción de una máquina que pueda continuar
funcionando indefinidamente después del primer impulso sin la necesidad de energía externa
adicional. Esta maqueta se basa en la ley de conservación de la energía, lo cual no a sido posible
hasta el momento, pero este modelo intenta simular el efecto del movimiento perpetuo con
impulsos iniciales basados en el campo magnético y la corriente continua.
 El proyecto propuesto se llama disco giratorio y puede soportar más de 10 minutos de
movimiento, cumpliendo con las expectativas.
 Al asociar la teoría del error con un fenómeno físico particular, se puede determinar la precisión
con un error menor al 2%, con énfasis en fenómenos físicos como la velocidad, la velocidad
angular, la aceleración angular y la velocidad. El momento de inercia tiene una tasa de error del
0,8333%, mientras que el momento de inercia tiene una tasa de error del 0%, que se encuentra
dentro de los estándares establecidos.

17. RECOMENDACIONES
Es recomendable diseñar y construir varios modelos de esta máquina de movimiento perpetuo porque las
estructuras de cobre se pueden crear de varias formas. Puede ser en forma de disco, o puede ser un cilindro en
espiral.
• Se recomienda que para el diseño de la maqueta se haga uso de imanes de neodimio, ya que se debe a su
capacidad para generar grandes campos magnéticos y atraer metales.
• El desarrollo en el laboratorio requiere el conocimiento de los conceptos básicos de la dinámica, como el
momento de inercia y el movimiento circular. Estos son de primordial importancia para el desarrollo de
ejercicios en la realización de cálculos tanto Matemáticos y físicos.
• Se recomienda que para relacionar la teoría del error, se debe conocer el mismo los conceptos teóricos
correspondientes para que así se al momento de calcular los errores, el error porcentual sea menor al 2% , ya q
si es menor al 2% se garantiza la validación del promedio con el que se va a trabajar.

18. BIBLIOGRAFIA
[1] A. Monterroso, Movimiento Perpetuo. Era, 1996.
[2] Cervantes.es. [En línea]. Disponible en: https://cvc.cervantes.es/literatura/cuadernos_del_norte/pdf/54/54_58.pdf. [Consultado: 08-sep-2021].
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https://www.energyavm.es/imagina-una-sociedad-con-motores-de-movimiento-perpetuo/. [Consultado: 08-sep-2021].
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https://cienciadebolsillo.com/fisica/maquinas-de-movimiento-perpetuo/gmx-niv31-con330.htm. [Consultado: 08-sep-2021].
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https://www.renovablesverdes.com/movimiento-perpetuo/. [Consultado: 08-sep-2021].
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[8] “Qué es Inercia”, Quesignificado.org, 12-abr-2020. [En línea]. Disponible en: https://quesignificado.org/que-es-inercia/. [Consultado: 08-sep-
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[10] A. Ollero Baturone, Robótica : manipuladores y robots móviles. Barcelona, Spain: Marcombo ;Alfaomega, 2001.
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