GUÍA DE REFUERZO GRADO NOVENO

GUÍA 1

El año anterior estudiamos un tema importante EL MOVIMIENTO y con relación a este vimos la importancia que tiene en el estudio de la tecnología. Vamos a hacer un pequeño repaso de lo aprendido

Escribe las ideas claras que tienes acerca del movimiento:

 

Recuerdas que decíamos que para el estudio del movimiento debíamos tener en cuenta la forma en como son diseñadas las cosas, lo que lo conforma y la función que realizan.

Vamos a conocer un nuevo concepto, busca la información correspondiente:

QUE ES MECANICA:________________________________________________________________________

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La Mecánica (Clásica) se divide en la Estática, la Cinemática y la Dinámica;

Vamos a comenzar por tener claro los conceptos de inventos tecnológicos que utilizas o ves utilizar a diario:

HERRAMIENTA	MAQUINA	MAQUINA HERRAMIENTA

Vamos a hacer un pequeño recuento en la historia, a partir del siguiente trabajo completa de manera evolutiva como el hombre le ha ido dando solución a cada uno:

	CUERPO HUMANO	HERRAMIENTA BÁSICA	HERRAMIENTA ACTUAL	MAQUINA
GOLPEAR
CORTAR
PERFORAR

 GUÍA 2

El ser humano siempre intenta realizar trabajos que sobrepasan su capacidad física o intelectual. Algunos ejemplos de esta actitud de superación pueden ser: mover rocas enormes, elevar coches para repararlos, transportar objetos o personas a grandes distancias, extraer sidra de la manzana, cortar árboles, resolver gran número de problemas en poco tiempo...

Para solucionar estos grandes retos se inventaron las máquinas: una grúa o una excavadora son máquinas; pero también lo son una bicicleta, o los cohetes espaciales; sin olvidar tampoco al simple cuchillo, las imprescindibles pinzas de depilar, el adorado ordenador o las obligatorias escaleras. Todos ellos son máquinas y en común tienen, al menos, una cosa: son inventos humanos cuyo fin es reducir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo. Prácticamente cualquier objeto puede llegar a convertirse en una máquina sin más que darle la utilidad adecuada. Por ejemplo, una cuesta natural no es, en principio, una máquina, pero se convierte en ella cuando el ser humano la usa para elevar objetos con un menor esfuerzo (es más fácil subir objetos por una cuesta que elevarlos a pulso); lo mismo sucede con un simple palo que nos encontramos tirado en el suelo, si lo usamos para mover algún objeto a modo de palanca ya lo hemos convertido en una máquina. Las máquinas inventadas por el hombre se pueden clasificar atendiendo a tres puntos de vista:

• Según su complejidad., que se verá afectada por el número de operadores (piezas) que la componen.

Analizando nuestro entorno podemos encontrarnos con máquinas sencillas (como las pinzas de depilar, el balancín de un parque, un cuchillo, un cortaúñas o un motor de gomas), complejas (como el motor de un automóvil o una excavadora) o muy complejas (como un cohete espacial o un motor de reacción), todo ello dependiendo del número de piezas empleadas en su construcción.

• Según el número de pasos o encadenamientos que necesitan para realizar su trabajo.

También nos podemos fijar en que el funcionamiento de algunas de ellas nos resulta muy fácil de explicar, mientras que el de otras solo está al alcance de expertos. La diferencia está en que algunas máquinas solamente emplean un paso para realizar su trabajo (máquinas simples), mientras que otras necesitan realizar varios trabajos encadenados para poder funcionar correctamente (máquinas compuestas).

La mayoría de nosotros podemos describir el funcionamiento de una escalera (solo sirve para subir o bajar por ella) o de un cortaúñas (realiza su trabajo en dos pasos: una palanca le transmite la fuerza a otra que es la encargada de apretar los extremos en forma de cuña); pero nos resulta imposible explicar el funcionamiento de un ordenador, un motor de automóvil o un satélite espacial.

• Según el número de tecnologías que la integran.

Por último podemos ver que algunas de ellas son esencialmente mecánicas (como la bicicleta) o electrónicas (como el ordenador); pero la mayoría tienen mezcladas muchas tecnologías o tipos de energías (una excavadora dispone de elementos que pertenecen a las tecnologías eléctrica, mecánica, electrónica, hidráulica, neumática, térmica, química... todo para facilitar la extracción de tierras).

ACTIVIDADES

Organiza la información dada en un mapa conceptual que deje clara la clasificación de las máquinas y complementa con un ejemplo de cada tipo de máquina 

GUÍA 3 

MAQUINAS SIMPLES

Una máquina simple es un artefacto mecánico que transforma un movimiento en otro diferente, valiéndose de la fuerza recibida para entregar otra de magnitud, dirección o longitud de desplazamiento distintos a la de la acción aplicada. Busca información para completar el siguiente cuadro

MAQUINA SIMPLE	DEFINICION	GRAFICO	APLICACION
PALANCA
PLANO INCLINADO
CUÑA
POLEA
TUERCA HUSILLO
RUEDA

GUÍA 4

OPERADORES MECÁNICOS

Hay muchas maneras de definir una máquina. Nosotros vamos a usar la siguiente definición:

Máquina: es el conjunto de mecanismos (operadores mecánicos) capaz de transformar un tipo de energía en otro, como por ejemplo la eléctrica en mecánica en una batidora. Algunas máquinas, como las tijeras o unos alicates, son sencillas. Pero la gran mayoría están compuestas de muchos operadores básicos, como ocurre con los motores.

Operador: Es cada uno de los elementos que cumple una función dentro de una máquina. Por ejemplo un eje tiene como misión girar y al hacerlo, hace girar también todo lo que esté unido a él. En la batidora, al girar el eje del motor, hace girar las cuchillas que están unidas a él y puede así batir los alimentos.

Mecanismo u operador mecánico: es un dispositivo que transforma un movimiento y una fuerza de entrada en un Movimiento y una fuerza de salida. Por ejemplo, la palanca de primer género, como veremos, es un mecanismo que cambia el sentido del movimiento y amplifica la fuerza que aplicamos de forma que se obtiene un gran esfuerzo con uno pequeño.

TIPOS DE MOVIMIENTOS

Muchas máquinas contienen uno o varios componentes que realizan movimientos. Dichos movimientos pueden ser básicamente de cuatro tipos:

1) Movimiento lineal: se produce en una línea recta y en un solo sentido. Es el que se produce por ejemplo en el cerrojo de una puerta pues cada vez que funciona va en un solo sentido.

2) Movimiento alternativo: es un movimiento de avance y retroceso en una línea recta. Por ejemplo el que se produce en la aguja de una máquina de coser o en el pistón de un motor.

3) Movimiento circular: es un movimiento en un círculo y en un solo sentido. Por ejemplo el producido en las ruedas de un vehículo o en los ejes de los motores.

4) Movimiento oscilante: es un movimiento de avance y retroceso en un arco de circunferencia. Por ejemplo el que se produce en un péndulo o en un columpio.

Actividades

Vamos a recordar algunos de los operadores:

·         Da un ejemplo de aplicación de cada tipo de movimiento diferente al dado en la lectura.

·         Dibuja los siguientes operadores  e indica el tipo de movimiento que producen: Eje, polea, engranaje, biela, manivela y cigüeñal.

GUÍA 5

MECANISMOS

Son elementos destinados a transmitir y/o transformar fuerzas y/o movimientos desde un elemento motriz (motor) a un elemento conducido (receptor), con la misión de permitir al ser humano realizar determinados trabajos con mayor comodidad y menor esfuerzo.

 Ahora vamos a clasificar a los mecanismos para su estudio en 4 grandes grupos.

Tipos de Mecanismos

GRUPO 1. MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR LA FUERZA DE ENTRADA:

-BALANCÍN

-POLEA SIMPLE

-POLEA MÓVIL O COMPUESTA

-POLIPASTO.

-MANIVELA-TORNO 

GRUPO 2. MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR LA VELOCIDAD:

  -RUEDAS DE FRICCIÓN

-SISTEMA DE POLEAS

-ENGRANAJES (RUEDAS DENTADAS).

-SISTEMAS DE ENGRANAJES CON CADENA.

-TORNILLO SIN FIN-RUEDA DENTADA

GRUPO 3. MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR EL MOVIMIENTO: 

-TORNILLO-TUERCA.

- PIÑON-CREMALLERA

-BIELA-MANIVELA

-CIGÜEÑAL-BIELA

-EXCÉNTRICA.

-LEVA.

-TRINQUETE. 

GRUPO 4. OTROS MECANISMOS.

- LOS FRENOS SE UTILAN PARA REGULAR EL MOVIMIENTO. TENEMOS 3 TIPOS:

DE DISCO, DE CINTA Y DE TAMBOR. 

-MECANISMOS PARA ACOPLAR O DESACOPLAR EJES: EMBRAGUE DE FRICCIÓN, EMBRAGUE DE DIENTES, JUNTAS OLDHAM Y JUNTA CARDAM. 

-MECANISMOS QUE ACUMULAN ENERGÍA: LOS MUELLES Y LOS AMORTIGUADORES.  -MECANISMOS QUE SE USAN DE SOPORTE: COJINETES Y RODAMIENTOS

Para completar los siguientes cuadros puedes buscar información en el siguiente link http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/mecanismos.htm

MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR LA FUERZA DE ENTRADA
BALANCÍN	POLEA SIMPLE	POLEA MÓVIL O COMPUESTA	POLIPASTO	MANIVELA-TORNO

MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR LA VELOCIDAD
RUEDAS DE FRICCIÓN	SISTEMA DE POLEAS	ENGRANAJES	SISTEMAS DE ENGRANAJES CON CADENA	TORNILLO SIN FIN-RUEDA DENTADA

MECANISMOS QUE SE UTILIZAN PARA MODIFICAR EL MOVIMIENTO
TORNILLO-TUERCA	TRINQUETE	BIELA-MANIVELA	CIGÜEÑAL-BIELA
EXCÉNTRICA.	LEVA.	PIÑON-CREMALLERA

OTROS MECANISMOS.
FRENOS	ACOPLAR O DESACOPLAR EJES	ACUMULAN ENERGÍA

GUÍA 6

TALLER DE MECANISMOS

Realiza un recorrido por la presentación que se encuentra en el siguiente link http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/mecanismos.htm y da respuesta al siguiente cuestionario:

1.     Que es un mecanismo

2.     Cuáles son los cuatro grupos de clasificación de los mecanismos

3.     Para que se utiliza un balancín

4.     Para que se utiliza una polea simple, una polea móvil y un polipasto

5.     Que diferencia encuentra entre un mecanismo de ruedas por fricción y uno de poleas por transmisión

6.     En que consiste el mecanismo de tornillo sin fin, explica

7.     Dibuje y explique que transformación de movimientos hay en los siguientes mecanismos:

·         Piñón-cremallera

·         Tornillo –tuerca

·         Excéntrica

·         Leva

·         Cigüeñal

·         Biela – cigüeñal                 

GUÍA 7  

LA PALANCA

Es el más simple de los mecanismos. La más simple consiste en una barra rígida que oscila sobre un punto de apoyo o fulcro. Se emplea normalmente para vencer resistencias con una cierta fuerza, como por ejemplo levantar un peso. Vamos a definir cinco partes en la palanca que puedes distinguir en la figura:

a) A o punto de apoyo. Dependiendo de dónde se coloque en la barra haremos más o menos esfuerzo.

b) F: fuerza que aplicamos para vencer la resistencia, es decir, la fuerza que hacemos nosotros. También se la llama potencia aplicada. La vamos a medir en kg.

c) R: la resistencia a vencer. Puede ser un peso a levantar o un esfuerzo como cuando destapamos un bote de pintura con un destornillador haciendo de palanca. También la mediremos en kg.

d) d: brazo de fuerza o de potencia. Es la distancia desde el punto de apoyo A al punto de fuerza F, como ves en la figura. Se mide en metros.

e) r: brazo de resistencia. Es la distancia desde el punto de apoyo A al punto de resistencia R, como ves en la figura. También se mide en metros.

De la figura se deduce que la longitud total de la barra L, es igual a la suma del brazo de fuerza más el brazo de resistencia:

L = BR + BR

Se mide en metros al ser la suma de dos distancias.

LA LEY DE LA PALANCA

En la palanca se cumple la ley de la palanca, que corresponde a la relación:

F · BF = R · BR

Esta ley nos permite calcular, por ejemplo, el esfuerzo que debemos hacer al levantar un peso con una barra, o cualquier otro que requiera una palanca.

TIPOS DE PALANCAS

Dependiendo de cómo estén colocados la fuerza F, el punto de apoyo A y la resistencia R, hay tres tipos de palancas, que también puedes ver en la figura:

1) Palanca de primer género: El punto de apoyo está situado entre la fuerza y la resistencia: FAR. Con este tipo de palanca hacemos menos esfuerzo que la resistencia a vencer.

2) Palanca de segundo género: La resistencia está colocada entre la fuerza y el punto de apoyo: FRA. Esta palanca también reduce nuestro esfuerzo.

3) Palanca de tercer género: La fuerza está entre la resistencia y el punto de apoyo: RFA. En este caso se hace más fuerza que la resistencia a vencer.

Atendiendo a la lectura y a la información de la docente dar respuesta a las siguientes preguntas

Actividades:

·         Explicar gráficamente los tipos de palancas: buscar varios ejemplos de cada una y emplear dos para ubicar las partes de la palanca según cada género.