Mecanismo piñón-corredera/cremallera del mecanismo piñón-cadena, o sea, v4 sabemos que: (1) v1 x z1 = v2 x z2

Transcripción

1 VALORACIÓN: Todas las preguntas valen lo mismo 1. a) Completa el circuito para que Interruptor funcione e identifica los dispositivos del esquema poniendo su nombre b) Si el eje motor gira a rpm, Qué velociad cogerá el eje conducido final? z1 = 8 dientes Batería de cc z2 = 24 dientes z3 = 8 dientes z4 = 24 dientes b) Lo que nos pide calcular es la velocidad del eje del plato Motor de cc Mecanismo piñón-corredera/cremallera del mecanismo piñón-cadena, o sea, v4 sabemos que: (1) v1 x z1 = v2 x z2 Siendo: v1 = veloc. Rueda 1 ; v2 = veloc. Rueda 2 v3 = veloc. Rueda 3 ; v4 = veloc. Rueda 4 (2) v2 = v3 ; ya que están unidas y en el mismo eje ; y por otra parte también tenemos que : (3) v3 x z3 = v4 x z4 sustituyendo los valores que sabemos en (1): x 8 = v2 x 24 así que, despejando para v2: x v2 = = = 400 rpm ; y recordando (2) : v2 = v3 = 400 rpm x solución ahora sustituyendo en (3): 400 x 8 = v4 x 24 ; v4 = = = 133,33 rpm velocidad del eje conducido z1 mecanismo piñón-cadena z3 z2 Sistema de engranajes Volante de inercia z4 Eje conducido final A 2. Relaciona los siguientes dispositivos con el género de palanca que forman al usarse: a) tenazas X 1er género 2º género 3er género b) cascanueces X c) balancín de parque X d) carretilla de obra X e) pinza de depilar X 4. En qué circunstancias, para una palanca de 3 er género, la Potencia a aplicar es menor que la? (Marca la opción correcta): a) nunca; en las de 3 er género la Potencia siempre es mayor que la c) cuando el brazo de la Potencia es mayor que el brazo de la (BP>BR) b) siempre; las de 3 er género son así todas d) cuando el brazo de la resistencia es mayor que el brazo de la potencia (BR>BP)

2 3. Deseamos levantar una carretilla que contine una carga de arena de 60 Kg según la figura. Responde: a) De qué género es la palanca? Indica en el Potencia dibujo dónde se aplica la Potencia y dónde está la b) Calcula el valor de la Potencia (mín.) que tenemos que aplicar para poder levantar la carretilla a) es de 2º género, al aplicar la Potencia en un extremo y estar el punto de apoyo en el otro extremo. Fulcro b) por la fórmula de la palanca: (1) P x BP = R x BR ; donde: P, Potencia, es la fuerza que hacemos R,, es la fuerza a vencer, el peso de la carga BP es el brazo de la Potencia; y BR es el brazo de ponemos lo que vale cada cosa en (1) para despejar P: P x (1,2 + 0,4) = 60 x 0,4 ; P x 1,6 = 24 ; 24 solución P = = 15 Kg fuerza, es la Potencia mín. 1,6 que tenemos que hacer 5. En el siguiente montaje, la manivela gira en el sentido antihorario. 1) Dibuja los sentidos de giro de los ejes 2) La velocidad de giro de la rueda será: _X_ a) mayor que la de giro de la manivela b) menor que la de giro de la manivela c) igual, porque al haber ruedas locas la velocidad del eje motriz y conducido no cambia 6. De las figuras representadas, indica cuál es un cigüeñal. Explica una aplicación real de este sistema mecánico Los automóviles con motores de explosión utilizan el cigüeñal para proporcionar el movimiento de vaivén ordenado de los pistones en los cilindros.

3 VALORACIÓN: Todas las preguntas valen lo mismo B 1. a) Completa el circuito para que funcione e identifica los dispositivos del esquema poniendo su nombre b) Si el eje motor gira a 800 rpm, Qué velocidad cogerá el eje conducido final? z1 = 8 dientes Interruptor z2 = 24 dientes Volante de inercia z3 = 8 dientes z4 = 40 dientes tren de engranajes compuesto z4 z4 z2 z2 z1 z1 z3 llamamos: v1 = veloc de rueda 1 v2 = veloc de rueda 2 v3 = veloc de rueda 3 v4 = veloc de rueda 4 Batería de cc Motor de cc b) Lo que piden es la velociad de la rueda 4, v4 Sabemos que: (1) v1 x z1 = v2 x z2 ; y que v1 es la velocidad del eje motriz, 800 rpm Pero además: (2) v2 = v3 ; porque están unidas y en el mismo eje Sustituyendo los valores que tenemos en (1): 800 x 8 = v2 x 24 Despejando para V2: 800 x v2 = = = 266,66 rpm = v3 por (2) También sabemos que: (3) v3 x z3 = v4 x z4 ; sustituyendo los valores que ya sabemos: 266,66 x 8 = v4 x ,66 x ,33 solución despejamos finalmente v4: v4 = = = 53,33 rpm es la velocidad del eje conducido final z3 Eje conducido final Mecanismo piñón-corredera/cremallera 2. Relaciona los siguientes dispositivos con el género de palanca que forman al usarse: 1er género 2º género 3er género a) escoba X b) abre-botellas X c) guillotina de papel X d) alicate X e) caña de pescar X 4. En qué circunstancias, para una palanca de 2º género, la Potencia a aplicar es menor que la? (Marca la opción correcta): a) nunca; las de 2º género no se usan por no ser rentables mecanicamente c) cuando el brazo de la es mayor que el brazo de la Potencia (BR>BP) b) siempre; todas las de 2º género son así d) cuando el brazo de la Potencia es menor que el brazo de la (BP>BR)

4 3. Con una caña de pescar hemos pescado una carpa de 2 Kg. Contesta a lo siguiente: a) Qué tipo de palanca forma? Indica dónde está la Potencia, la y el Fulcro b) Calcula el valor de la fuerza que debes hacer para levantar el pescado a) es una palanca de 3er género, ya que la está en un extremo de la palanca y el Fulcro en el otro. Potencia BrazoR BrazoP b) Hemos de calcula la Potencia Por la fórmula de la palanca: Fulcro P x BP = R X BR ; sustituyendo los valores que sabemos: P x 0,70 = 2 x 2,1 luego despejando P: 2 x 2,1 4,2 solución P = = = 6 Kg fuerza, es la que 0,70 0,7 tenemos que aplicar 5. El siguiente tren de mecanismos está formado por un sistema de transmisión por polea y otro de engranajes:7 a) Indica con flechas el sentido de giro de las poleas y engranajes. b) Rodea con un círculo la respuesta correcta 6. De las figuras representadas, indica cuál es un mecanismo leva-empujador. Explica una aplicación posible de este sistema mecánico Los motores de explosión de automóviles tienen una serie de levas (árbol de levas) para empujar unos seguidores que abren y cierran los conductos de los cilindros de explosión (las válvulas).

5 VALORACIÓN: Todas las preguntas valen lo mismo C 1.. Relaciona los siguientes dispositivos con el género de palanca que forman al usarse: 1er género 2º género 3er género a) cascanueces X b) pinza de depilar X c) guillotina de papel X d) alicate X e) caña de pescar X 2. Deseamos levantar un bombona de butano que pesa 25 Kg aplicando una fuerza en el otro extremo de la palanca según la figura. Responde a lo siguiente: a) De qué género es la palanca? Indica en el dibujo dónde se aplica la Potencia y dónde está la b) Calcula el valor de la Potencia (mín.) que tenemos que aplicar para poder levantar la bombona Potencia Fulcro o punto de apoyo a) la palanca es de 1 er género, ya que el punto de apoyo está entre la Potencia y la b) por la fórmula de la palanca: (1) P x BP = R x BR ; siendo: BP el brazo de la Potencia = 3 m y BR el brazo de la = 1 m sustituimos los valores que sabemos en (1): P x 3 = 25 x 1 despejamos P: 25 solución P = = 8,33 Kg fuerza es lo mínimo que necesitamos 3 para poder levantar la bombona 3. Con una palanca de 2º género (marca la opción correcta): a) tenemos que hacer menos fuerza que la que supone la resistencia _X_ b) tenemos que hacer más fuerza que la que opone la resistencia c) es indiferente: la palanca de 2º género sólo cambia el sentido de la fuerza que aplicamos d) ninguna de las anteriores: las palancas de 2º género no se usan por no ser rentables 4. En la figura se muestra el sistema de transmisión por cadena de las cuatro ruedas motrices de un coche de juguete. Sabiendo que el eje del motor gira en sentido horario: 1) En qué sentido girarán las ruedas traseras y las delanteras del cochecito? 2) La velocidad de giro de las ruedas será: _X_ a) mayor que la del motor b) menor que la del motor c) igual, en el cochecito las ruedas giran a la misma velocidad que el motor

6 5. De la siguiente máquina representada, se pide: a) escribe el nombre de las partes de los mecanismos b) Qué plato elegiría para subir mejor una gran pendiente, uno con muchos dientes o elegiría otro con pocos dientes? Y para coger más velocidad en la bajada? Para subir con menos esfuerzo se elige plato pequeño o con pocos dientes; para bajar rápido se elige plato grande o con muchos dientes Rueda Piñones Eje conducido Cadena Eje motriz Platos Biela Pedal 6. Del mecanismo de la figura: a) indica cómo se llama y pon nombre a las partes b) qué tipo de transformación de movimiento es? c) tiene alguna relación la distancia d máx. que se desplaza la pieza de la derecha con r? (excéntrica) cruceta manivela biela Patín o guía de la cruceta a) es un mecanismo de biela-manivela b) transforma movimiento circular (rotatorio) en vaivén (longitudinal) c) d = 2 x r. Vale el doble del radio de la manivela

7 VALORACIÓN: Todas las preguntas valen lo mismo D 1. a) Completa el circuito para que funcione e identifica los dispositivos del esquema poniendo su nombre b) Si el eje motor gira a rpm, Qué velocidad cogerá el eje conducido final? z1 = 8 dientes Interruptor z2 = 24 dientes z3 = 16 dientes tren de engranajes z4 = 40 dientes Batería CC Eje motriz Motor de cc Eje conducido Mecanismo piñón-corredera/cremallera b) Lo que nos pide calcular es la velocidad del eje del mecanismo piñón-cadena, v4. sabemos que: (1) v1 x z1 = v2 x z2 = v3 x z3 = v4 x z4 ; ya que están unidas y ruedan engranadas Las ruedas 2 y 3 son ruedas locas, son para transmitir el movimiento nada más, así que realmente la parte de v2 x z2 = v3 x z3 no aporta nada y no es necesaria para resolver. sustituyendo los valores que sabemos en (1): x 8 = v4 x 40 así que, despejando para la velocidad del eje conducido, v4: x solución v4 = = = 320 rpm velocidad del eje conducido Relaciona los siguientes dispositivos con el género de palanca que forman al usarse: a) tijeras X 1er género 2º género 3er género b) cascanueces X c) caña de pescar X d) carretilla de obra X e) pinza de depilar X 3. En una palanca de 3er género (marca la opción correcta): a) tenemos el punto de apoyo y la potencia en ambos extremos b) siempre tenemos que hacer más fuerza que la que opone la resistencia _X_ c) tenemos el punto de apoyo entre la potencia y la resistencia d) ninguna de las anteriores: las palancas de 3er género no se usan por no ser rentables

8 4. Deseamos levantar una carretilla que contiene una carga de arena de 75 Kg según la figura. Responde: a) De qué género es la palanca? Indica en el dibujo dónde se aplica la Potencia, el Punto de Apoyo y la b) Podrá un niño que sólo tiene una fuerza de Potencia 30 Kg levantar la carretilla? Indica los cálculos necesarios. a) es de 2º género, al estar la Potencia entre el punto de apoyo y la. b) Vamos a calcular la mínima fuerza necesaria para levantar la carretilla: por la fórmula de la palanca: (1) P x BP = R x BR ; donde: P, Potencia, es la fuerza que hacemos ; R,, es la fuerza del peso de la carga BP es el brazo de la Potencia (hasta el eje de la rueda); y BR es el brazo de ponemos lo que vale cada cosa en (1) para despejar P: P x (1,2 + 0,4) = 75 x 0,4 ; P x 1,6 = 30 ; 30 P = = 18,75 Kg fuerza es la mínima 1,6 necesaria para levantar la carretilla 5. El siguiente tren de mecanismos está formado por un sistema de transmisión por polea y otro de engranajes: a) Indica con flechas el sentido de giro de las poleas y engranajes. b) Rodea con un círculo la respuesta correcta 18,75 Kg es menor que 30 Kg, que es la fuerza que tiene el niño, entonces sí podrá levantar la carretilla. 6. Debajo de cada uno de los mecanismos representados, escribe su nombre. Polea móvil Piñón-cadena Leva-empujador/seguidor Torno Ruedas de fricción Cigüeñal