“MAQUINAS Y MECANISMOS”

1º E.S.O.

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Inmaculada López Marín

LAS MAQUINAS

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• Son inventos humanos cuyo fin es reducir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo.

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CUCHILLO BICICLETA ORDENADOR CREMALLERA

MAQUINAS SIMPLES

• Son maquinas sencillas que realizan su trabajo en un solo paso.

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PLANO INCLINADO RUEDA PALANCA

MAQUINAS SIMPLES

• La Palanca: es un operador compuesto de una barra rígida que oscila sobre un eje (fulcro).

F x D = R x r

F=Fuerza; D=Distancia; R=Resistencia; r=Distancia.

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1º Género 2º Género 3º Género

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BALANCÍN CASCANUECES PINZAS DEPILAR

MAQUINAS SIMPLES

Palanca de 1^er género:

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Consta de un punto de apoyo (fulcro), que se encuentra entre la fuerza aplicada (esfuerzo) y la resistencia (carga).

El efecto de la fuerza aplicada, puede verse aumentado o disminuido, dependiendo del peso de la carga.

F x D = R x r

Donde:

F=Fuerza; D=Distancia de la fuerza al punto de apoyo (fulcro); R=Resistencia (carga); r=Distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.

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MAQUINAS SIMPLES

Palanca de 2º género: F x D = R x r

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La resistencia (R), se encuentra entre el punto de apoyo (F), y la fuerza aplicada (P).

El efecto de la fuerza aplicada, siempre se ve aumentado. (A mayor distancia, disminuye la resistencia, nosotros tenemos que hacer menos esfuerzo, si aplicamos la fuerza a una distancia mayor de la resistencia).

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MAQUINAS SIMPLES

Palanca de 3^er género:

La fuerza aplicada (P), se encuentra entre el punto de apoyo (F), y la resistencia (R).

El efecto de la fuerza aplicada, siempre se ve disminuido, es decir, si aplicamos la fuerza muy lejos de la resistencia, este esfuerzo disminuye.

F x D = R x r

Donde:

F=Fuerza; D=Distancia de la fuerza al punto de apoyo (fulcro); R=Resistencia (carga); r=Distancia entre la fuerza de resistencia y el punto de apoyo.

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MAQUINAS SIMPLES

• Plano Inclinado: es un operador formado por una superficie plana, que forma un ángulo oblicuo con la horizontal.

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CUCHILLO RAMPA ESCALERA TORNILLO

MAQUINAS SIMPLES

• Rueda: es un operador formado por un cuerpo redondo que gira respecto de un punto fijo denominado eje de giro.

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MAQUINAS COMPUESTAS

• Es una combinación de varias máquinas simples, de forma que la salida de cada una de ellas se aplica a la entrada de la siguiente.

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MOVIMIENTOS

• En las máquinas se emplean dos tipos básicos de movimientos, obteniéndose el resto mediante una combinación de ellos.

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• Movimiento giratorio: cuando el operador no se traslada, sino que gira sobre su eje.

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• Movimiento lineal: si el operador se traslada siguiendo una línea recta.

MECANISMOS

• Es una combinación de operadores, cuya función es producir, transformar o controlar un movimiento.

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VARIOS MECANISMOS = MÁQUINA COMPUESTA

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MECANISMOS

¿De que partes se compone un mecanismo en funcionamiento?

Poseen un elemento motriz (motor) unos mecanismos y un elemento receptor.

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Bicicleta: Fuerza Engranaje (Cadena) Ruedas

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Enlace

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ELEMENTO MOTRIZ

MECANISMOS

RECEPTORES

MECANISMOS

• La Manivela: es una barra rígida que está unida a un eje.

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• La Biela: es una barra rígida que conecta, mediante uniones articuladas en sus extremos, dos piezas móviles.

Sirve para transmitir movimientos, o para transformar un movimiento de giro en uno de avance y retroceso.

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BIELA

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¿QUÉ ES UNA POLEA?

• Es un mecanismo formado por un eje y una rueda acanalada, por la que pasa una cuerda o una correa.

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Se emplea para cambiar

la dirección en la que actúa

una fuerza.

Enlace

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POLEAS EN MOVIMIENTO

¿QUÉ ES UN ENGRANAJE?

• Son ruedas a o barras que tienen dientes y están engarzados entre si.

Al girar o al desplazase una de ellas, la otra gira o se desplaza en sentido contrario.

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ENGRANAJE EN CADENA

• Esta compuesta por dos ruedas dentadas, conectadas mediante una cadena cerrada, que se engrana en los dientes de las ruedas.

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Se emplea para conectar ejes alejados de forma mas segura que las correas, porque no patina.

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TORNILLO SIN FIN

• Consiste en un tornillo que engrana con una rueda dentada, cuyo eje es perpendicular al del tornillo.

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Se emplea para transmitir el movimiento.

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EL PIÑÓN Y LA CREMALLERA

- Consiste en una rueda dentada (el piñón) que está engarzada a un abarra, también dentada (la cremallera).

MOTOR

Es un dispositivo que transforma cualquier tipo de energía (eléctrica, calor, química, etc.) en energía mecánica.

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Motor de juguetería

MOTORES

Motor de explosión:

Su funcionamiento se basa en una combustión, de una mezcla de aire y combustible, que entran en combustión de forma instantánea, provocada por una chispa eléctrica (bujía).

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1º.- Desciende el pistón, y entra una mezcla

de aire y combustible.

2º.- El pistón desciende y comprime la mezcla,

produciéndose un aumento de la temperatura.

3º.- La mezcla se inflama, por la chispa que

permite la bujía, produciéndose una explosión

y el pistón desciende.

4º.- El cilindro asciende y se abre la

válvula de escape para expulsar los gases.

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MOTORES

Motor de cuatro tiempos

MÁQUINA DE VAPOR

A partir del vapor de agua se puede generar

movimiento.

Esta máquina consta de:

Hogar: donde se realiza la combustión (calor).

Caldera: donde se genera el vapor.

Cilindro-motor: el vapor llega a un cilindro (pistón), y hace mover un émbolo.

MÁQUINA DE VAPOR

¿Cómo funciona?

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1º.- Gracias al calor producido por una combustión, el agua de la caldera se calienta, llegando a la ebullición.

2º.- El vapor de agua generado se desplaza por unas tuberías, llegando al cilindro-motor.

3º.- El vapor de agua hace que le pistón se desplace y haga girar una pieza, la cual transmitirá ese movimiento a otro elemento, y así sucesivamente.

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4º.- El vapor que se va enfriando, pasa por un circuito, y llega otra vez al depósito de agua, para volverse a calentar.

EJERCICIOS

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1.- Define máquina. Pon ejemplos de máquinas que tienes a tu alrededor.

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2.- ¿Qué es una máquina simple? Cita tres máquinas simples que conozcas.

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3.- Define palanca. ¿Qué fórmula se utiliza para este tipo de problemas?

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4.- Explica en que consiste la palanca de segundo género. Pon un ejemplo.

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Enlace (ejercicios área Tecnología)

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EJERCICIOS

5.- Si estás en un balancín, y aplicas con tu cuerpo una fuerza de 100 N, y tu compañero está en el otro extremo, si el balancín mide en total 3 m de longitud, y el punto de apoyo (fulcro) está lógicamente en el centro del balancín, ¿Cuánta fuerza tendrá que aplicar el compañero para levantarte? (fig.1)

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6.- Calcula la fuerza que tenemos que aplicar para levantar una carretilla, que contiene una carga, y esta opone una resistencia de 200 N. la carretilla mide en total 2 m de largo, desde su punto de apoyo hasta los mangos, y la carga está a 1 m del el punto de apoyo. (fig.2)

fig.1

fig.2

EJERCICIOS

7.- ¿Qué es una máquina compuesta? ¿Qué tipos de movimientos básicos emplean las máquinas?

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8.- Define mecanismo. ¿Qué forman varios mecanismos? Pon ejemplos.

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9.- ¿De que partes se compone un mecanismo en funcionamiento?

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10.- ¿Qué diferencia hay entre una biela y una manivela? Pon ejemplos de máquinas que las contengan.

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11.- ¿Para que se emplean las poleas? Pon algún ejemplo.

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12.- Define Motor y pon ejemplos de máquinas que posean motores.

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13.- ¿Qué se consigue con la máquina de vapor? ¿Cómo funciona?