segundo DE SECUNDARIA FICHA DE TRABAJO N 7 ÁREA DE EDUCACIÓN PARA EL TRABAJO Recursos Tecnológicos SECCIÓN: ALUMNO:

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1 Institución Educativa Internacional ÁREA DE EDUCACIÓN PARA EL TRABAJO FICHA DE TRABAJO N 7 Recursos Tecnológicos segundo DE SECUNDARIA SECCIÓN: ALUMNO:

2 I.E. Internacional 2 RECURSOS TECNOLÓGICOS Máquinas simples utilizadas en los sistemas de producción: palancas, rueda, engranajes, poleas, piñones. Máquinas motorizadas utilizadas en los sistemas de producción. MÁQUINAS SIMPLES Se denominan máquinas a ciertos aparatos o dispositivos que se utilizan para transformar o compensar una fuerza resistente o levantar un peso en condiciones más favorables. Cuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo paso nos encontramos ante una máquina simple. Muchas de estas máquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido evolucionando incansablemente (en cuanto a forma y materiales) hasta nuestros días. Algunos inventos que cumplen las condiciones anteriores son: cuchillo, pinzas, rampa, cuña, polea simple, rodillo, rueda, manivela, torno, hacha, pata de cabra, balancín, tijeras, alicates, llave fija. Es decir, realizar un mismo trabajo con una fuerza aplicada menor, obteniéndose una ventaja mecánica. Las primeras máquinas eran sencillos sistemas que facilitaron a hombres y mujeres sus labores, hoy son conocidas como máquinas simples. La rueda, la palanca, la polea simple, el tornillo, el plano inclinado, el polipasto, el torno y la cuña son algunas máquinas simples. La palanca y el plano inclinado son las más simples de todas ellas. En general, las maquinas simples son usadas para multiplicar la fuerza o cambiar su dirección, para que el trabajo resulte más sencillo, conveniente y seguro. Ejemplos de máquinas simples Palanca Una palanca es, en general, una barra rígida que puede girar alrededor de un punto fijo llamado punto de apoyo o fulcro. Conocida máquina simple: la palanca La fuerza que se aplica se suele denominar fuerza motriz o potencia y la fuerza que se vence se denomina fuerza resistente, carga o simplemente resistencia.

3 I.E. Internacional 3 CONDICIÓN DE EQUILIBRIO DE LA PALANCA La condición para que una palanca se mantenga en equilibrio es que la suma de los momentos de la fuerza motora y de la resistencia sea nula. O sea: F. a = R. b donde a y b son las distancias al fulcro, F la fuerza motora y R la resistencia Potencia x brazo de potencia = Resistencia x brazo de resistencia. De este operador derivan multitud de máquinas muy empleadas por el ser humano: cascanueces, alicates, tijeras, pata de cabra, carretilla, remo, pinzas. CLASES DE PALANCAS Según la posición de sus elementos las palancas se clasifican en: Palancas de primer género: el punto de apoyo está entre la fuerza motriz y la fuerza resistente. Palanca de segundo género: la fuerza resistente está entre el punto de apoyo y la fuerza motriz. Palanca de tercer género: la fuerza motriz está entre el punto de apoyo y la resistencia.

4 I.E. Internacional 4 Polea La polea sirve para elevar pesos a una cierta altura. Consiste en una rueda por la que pasa una cuerda a la que en uno de sus extremos se fija una carga, que se eleva aplicando una fuerza al otro extremo. Su función es doble, puede disminuir una fuerza, aplicando una menor, o simplemente cambiar la dirección de la fuerza. Si consta de más de una rueda, la polea amplifica la fuerza. Se usa, por ejemplo, para subir objetos a los edificios o sacar agua de los pozos. Polipasto Polea pasto, polipasto o aparejo: Formado por tres o más poleas en línea o en paralelo, se logra una disminución del esfuerzo igual al número de poleas que se usan. Un polipasto es una combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una sola cuerda que tiene uno de sus extremos anclado a un punto fijo Es un mecanismo que se utiliza para levantar o mover una carga aplicando un esfuerzo mucho menor que el peso que hay que levantar. Rueda Máquina simple más importante que se conoce, no se sabe quién y cuándo la descubrió o inventó; sin embargo, desde que el hombre utilizó la rueda la tecnología avanzó rápidamente, podemos decir que a nuestro alrededor siempre está presente algún objeto a situación relacionado con la rueda, la rueda es circular. Plano inclinado El plano inclinado permite levantar una carga mediante una rampa o pendiente. Esta máquina simple descompone la fuerza del peso en dos componentes: la normal (que soporta el plano inclinado) y la paralela al plano (que compensa la fuerza aplicada). De esta manera, el esfuerzo necesario para levantar la carga es menor y, dependiendo de la inclinación de la rampa, la ventaja mecánica es muy considerable. Al igual que las demás máquinas simples cambian fuerza por distancias. El plano inclinado se descubre por accidente ya que se encuentra en forma natural, el plano inclinado es básicamente un triángulo donde su utiliza la hipotenusa, la función principal del plano inclinado es levantar objetos por encima de la Horizontal. El plano inclinado puede presentarse o expresar también como cuña o tornillo. Cuña Se forma por dos planos inclinados opuestos, las conocemos comúnmente como punta, su función principal es introducirse en una superficie. Ejemplo: Flecha, hacha, navaja, desarmado, picahielo, cuchillo

5 I.E. Internacional 5 Tornillo Plano inclinado enrollado, su función es la misma del plano inclinado pero utilizando un menor espacio. Ejemplos: escalera de caracol, carretera, saca corcho, resorte, tornillo, tuerca, rosca. Nivel o torno Máquina simple constituida por un cilindro en donde enredar una cuerda o cadena, se hace girar por medio de una barra rígida doblada en dos ángulos rectos opuestos. Como todas las máquinas simples el torno cambia fuerza por distancia, se hará un menor esfuerzo entre más grande sea el diámetro. Ejemplos: grúa, fonógrafo, pedal de bicicleta, perilla, arranque de un auto antiguo, grúa, ancla, taladro manual. En todas las máquinas simples se cumple la ley llamada ley de las máquinas simples: Producto de una fuerza motriz por su brazo = producto de la fuerza resistente por el suyo F x f = R x r Es decir, para poder aplicar menos fuerza, tiene que aumentar la distancia Engranaje Engranaje es una rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa. Es, básicamente, una rueda con el perímetro totalmente cubierto de dientes. El tipo más común de rueda dentada lleva los dientes rectos (longitudinales) aunque también las hay con los dientes curvos, oblicuos... Piñon En mecánica, se denomina piñón a la rueda de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión por engranaje,1cadena de transmisión o correa de transmisión. También se denomina piñón tensor a la rueda dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una transmisión. En una etapa de engranaje, la rueda más grande se denomina «corona», mientras que en una transmisión por cadena como la de una bicicleta, la rueda mayor se denomina «plato».

6 I.E. Internacional 6 Es lo mismo Engranaje que Piñon? Tanto engranajes como piñones son ruedas dentadas; sin embargo, la funcionalidad de cada uno es diferente. Los engranajes se entrelazan con otros engranajes para transferir directamente la potencia. En contraste, los piñones utilizan una cadena para conducir indirectamente a otra rueda dentada. Uno de los ejemplos más comunes de uso del piñón es en una bicicleta. A pesar de esta diferencia, el diseño fundamental de un engranaje y el piñón es similar EJERCICIOS 1. Dos niños se sientan en un balancín. Uno pesa tres veces más que el otro. Dónde se debe colocar el que pesa menos para que ambos puedan balancearse. 2. Qué tipo de palanca es una pala? Y unas tijeras? Por qué las tijeras de cortar papel tienen las hojas más largas y el mango corto, mientras que en las de podar ocurre al revés? 3. Clasifica los siguientes objetos en palancas de primera, de segunda y de tercera clase. Sitúa la respuesta debajo de cada uno.

7 I.E. Internacional 7 4. Un cortaúñas es una ingeniosa herramienta que resulta de combinar dos tipos de palancas. Identifique su clase, márquelas en el dibujo. ***Links de interés *** Máquinas compuestas Cuando no es posible resolver un problema técnico en una sola etapa hay que recurrir al empleo de una máquina compuesta, que no es otra cosa que una sabia combinación de diversas máquinas simples, de forma que la salida de cada una de ellas se aplica directamente a la entrada de la siguiente hasta conseguir cubrir todas las fases necesarias. Si analizamos un taladro de sobremesa podremos ver que es una máquina compuesta formada por varios mecanismos: uno se encarga de crear un movimiento giratorio, otro de llevar ese movimiento del eje del motor al del taladro, otro de mover el eje del taladro en dirección longitudinal, otro de sujetar la broca, etc.

8 I.E. Internacional 8 En la práctica la totalidad de las máquinas empleadas en la actualidad son compuestas, y ejemplos de ellas pueden ser: polipasto, motor de explosión interna (diesel o gasolina), impresora de ordenador, bicicleta, cerradura, lavadora, video. Prácticamente todos los artefactos a que apelamos diariamente son, en realidad, forma más o menos complejas de máquinas compuestas. El reproductor de blu - ray o la motocicleta, las impresoras y las máquinas de secar la ropa. El mundo no sería lo que es sin el inapreciable trabajo de las maquinas compuestas. La máquina compuesta es, así, la sucesora necesaria de la maquina simple. Porque en el terreno de las maquinas las cosas no funcionan como saben hacerlo en el seres vivos; en el mundo material el todo no es otra cosa más que la correcta suma de las partes. Mecanismos de transmisión. Transmiten movimientos y fuerzas producidos por un elemento motriz (o motor) a otro punto, venciendo una resistencia. Entre ellos podemos diferenciar: Los que transmiten movimiento y fuerza de modo lineal: la palanca, el plano inclinado, la cuña y el tornillo, como ejemplos de máquinas simples, y la polea y el polipasto como ejemplo de máquinas complejas. Los que transmiten el movimiento y la fuerza de forma circular, como los sistemas de poleas con correa, los sistemas de engranajes y el tornillo sin fin. Mecanismos de transformación: transforman entre sí movimientos rectilíneos y circulares. Son ejemplos de estos mecanismos la polea-manivela, el piñón-cremallera, el tornillo-tuerca, etc. ***Links de interés *** ACTIVIDAD: A) Analice estos aparatos simples y responda: Qué fin se persigue con su invención? Cuáles son el mecanismo o los mecanismos simples en que se basa su funcionamiento?

9 I.E. Internacional 9 B) Identifique los tipos de mecanismos que aparecen en los siguientes aparatos.

10 I.E. Internacional 10 Máquinas Motorizadas Las máquinas son accionadas generalmente por medios mecánicos, químicos, térmicos o eléctricos, y están motorizados con frecuencia. Históricamente, una herramienta motorizada también requiere partes en movimiento para clasificar como una máquina, sin embargo, el advenimiento de la tecnología de la electrónica ha llevado al desarrollo de herramientas de potencia y sin partes que se consideran máquinas de movimiento. Los ejemplos incluyen vehículos, sistemas electrónicos, máquinas moleculares, computadoras, televisión y radio. Etimología La máquina palabra deriva del latín machina, que a su vez deriva del griego. Un motor, es una máquina diseñada para convertir energía en el movimiento mecánico útil. Los motores de calor, incluyendo los motores de combustión interna y motores de combustión externa se queman un combustible para generar calor, que luego se utiliza para crear el movimiento. Los motores eléctricos convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico, motores neumáticos utilizan aire comprimido y otros, tales como juguetes de cuerda utilizan energía elástica. REVOLUCIÓN INDUSTRIAL La "Revolución Industrial" fue un período de 1750 a 1850 donde los cambios en la agricultura, la manufactura, la minería, el transporte y la tecnología tuvieron un profundo efecto en las condiciones sociales, económicas y culturales de la época. Se inició en el Reino Unido, y posteriormente se extendió por toda Europa Occidental, América del Norte, Japón y, finalmente, el resto del mundo. A partir de la última parte del siglo 18, se inició una transición en partes de trabajo previamente el manual de Gran Bretaña y de la economía basada en tracción animal para máquina de fabricación de base. Todo comenzó con la mecanización de la industria textil, el desarrollo de las técnicas de fabricación de hierro y el aumento del uso del carbón refinado. MECANIZACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN La mecanización está proporcionando los operadores humanos con maquinaria que les ayuda con las exigencias musculares de trabajo o desplaza el trabajo muscular. En algunos campos, la mecanización incluye el uso de herramientas de mano. En el uso moderno, tales como en ingeniería o economía, la mecanización implica maquinaria más compleja que las herramientas de mano y no incluiría dispositivos simples, tales como un caballo sin reductor o un molino de burro. Los dispositivos que provocan los cambios de velocidad o modificaciones o de movimiento alternativo al movimiento rotatorio, utilizando medios tales como engranajes, poleas o roldanas y correas, ejes, levas y bielas, por lo general se consideran máquinas. Después de electrificación, cuando la mayoría de pequeña maquinaria ya no era alimentada a mano, la mecanización era sinónimo de máquinas motorizadas. La automatización es el uso de sistemas de control y las tecnologías de la información para reducir la necesidad de trabajo humano en la producción de bienes y servicios. En el ámbito de la industrialización, la automatización es un paso más allá de la mecanización. Mientras que la mecanización ofrece a los operadores humanos con maquinaria para ayudarles con los requisitos musculares del trabajo, la automatización reduce considerablemente la necesidad de requisitos sensoriales y mentales humanos también. Automatización juega un papel cada vez más importante en la economía mundial y en la experiencia diaria.