Mecanismos y Máquinas

Transcripción

1 Mecanismos y Máquinas

2 Los engranajes Para batir o mezclar alimentos, para realizar un agujero en la pared o para arrastrar un bote hasta la costa, las personas utilizan herramientas y máquinas. Las herramientas y las máquinas están formadas por un conjunto de partes, algunas de las cuales se mueven y otras se mantienen fijas. En algunos casos funcionan gracias a la energía que les provee algún tipo de motor; en otros casos es la fuerza de las personas la que hace mover los mecanismos que posee en su interior. Numerosos electrodomésticos, como las batidoras, tienen en su interior engranajes que se mueven mediante motores. Las ruedas dentadas de las bicicletas, permiten transmitir el movimiento de los pedales a las ruedas. Los relojes de aguja poseen numerosos engranajes que giran de manera continua. Durante esta clase tendrás la posibilidad de experimentar con uno de los mecanismos más utilizados en las herramientas y las máquinas que nos rodean: los engranajes, formados por ruedas dentadas. Tendrás la oportunidad de: o Conocer diferentes aplicaciones de los engranajes. o Explorar el funcionamiento de máquinas con distintos tipos de engranajes. o Diseñar, construir y hacer funcionar artefactos mecánicos con ruedas, ejes, engranajes y motores. 2

3 Un escenario que sube y baja En las imágenes podemos ver un ingenioso mecanismo que permite elevar a los artistas en los escenarios de los teatros o los estadios. Actividad 1 Construí el mecanismo siguiendo los pasos indicados en la guía de armado disponible en el Campus Virtual ORT. Girá la manija y observá el desplazamiento del escenario. Cuántas vueltas de la manija son para necesarias para elevar el escenario? 3

4 Engranajes para subir más rápido El técnico del grupo de rock Engranando, preocupado por el tiempo que se tarda en elevar el escenario, propuso realizar algunos cambios. En la imagen se muestra su propuesta: Actividad 2 Modificá el modelo, incorporando las ruedas dentadas como se muestra en la imagen. Girá la manija. El escenario se eleva más rápido o más despacio que antes? Por qué pensás que sucede esto? 4

5 Explorando engranajes Actividad 3 Contá la cantidad de vueltas que da la rueda seguidora por cada vuelta de la manija, y completá la siguiente tabla: Rueda dentada impulsora (40 dientes) Rueda dentada seguidora (8 dientes) 1 vuelta... vueltas 2 vueltas... vueltas 3 vueltas... vueltas 4 vueltas... vueltas 5 vueltas... vueltas 25 vueltas... vueltas Actividad 4 En base a la tabla anterior, completá las siguientes frases: La rueda dentada seguidora es veces más chica que la rueda dentada La rueda dentada seguidora gira veces más rápido que la rueda dentada 5

6 Cambiando el modelo Actividad 5 Modificá el modelo del escenario, de acuerdo con la siguiente imagen. Hacé funcionar el nuevo modelo y completá la tabla. Girá la manija. El escenario se eleva más rápido o más despacio que antes? Qué sucedió? Rueda dentada impulsora (8 dientes) Rueda dentada seguidora (40 dientes) 5 vueltas... vueltas 10 vueltas... vueltas 15 vueltas... vueltas 20 vueltas... vueltas 25 vueltas... vueltas 50 vueltas... vueltas 6

7 Actividad 6 Completá las siguientes frases: La rueda dentada seguidora es veces más grande que la rueda dentada La rueda dentada seguidora gira veces más que la rueda dentada Ideas y conceptos claves Existen numerosos artefactos, juguetes, herramientas y máquinas que poseen engranajes. Los engranajes permiten transmitir movimientos entre diferentes partes de las herramientas y máquinas. Rueda impulsora: recibe el movimiento generado por la persona, a través de una manija o manivela. Rueda seguidora: recibe el movimiento de la rueda impulsora y lo transmite a las otras partes de la herramienta o máquina. 7

8 Actividad 7 Observá en el Campus Virtual ORT las animaciones de Engranajes y completá los textos: Caso 1 Tamaño: a más grande (tiene más dientes) que seguidora. Velocidad: a más que Caso 2 Tamaño: a más chica que seguidora. Velocidad: a más que Caso 3 Tamaño: a igual que seguidora. Velocidad: a que 8

9 Caso 4 Tamaño: a 2 veces más chica que Velocidad: a veces más que (16 dientes) (8 dientes) Caso 5 Tamaño: a 4 veces más chica que Velocidad: (32 dientes) a veces más que (8 dientes) 9

10 Un piñón no muy fijo Esta nueva máquina posee un ingenioso mecanismo denominado piñón-cremallera. piñon cremallera Actividad 8 Observá en el Campus Virtual ORT la animación del mecanismo piñóncremallera y respondé las siguientes consignas: Al girar la manivela, el piñón realiza un movimiento de rotación (circular). Qué tipo de movimiento realiza la cremallera? Qué cambios habría que hacer para lograr que, al girar la manija, el recorrido de la cremallera sea mayor? 10

11 Con la fuerza de los motores El encargado de efectos especiales de un conocido teatro está preocupado. En la nueva obra que están preparando, una parte del escenario deberá elevarse y para poder hacerlo incorporaron una nueva máquina que funciona con un motor. Podremos ayudarlo a que se sienta más confiado? Actividad 9 Construí el sistema con motor, siguiendo las instrucciones que se encuentran en el Campus Virtual ORT. Actividad 10 Hacé funcionar la máquina y completá las siguientes frases: La función de la manija ahora la cumple: La energía proviene de: 11

12 Ideas y conceptos claves Algunos artefactos, juguetes y máquinas funcionan con motores eléctricos. Los motores eléctricos reciben energía eléctrica y la transforman en movimiento. La energía eléctrica es provista por las pilas o baterías alojadas en el portapilas. En algunos artefactos la energía proviene de la red eléctrica domiciliaria Las baterías y el motor reemplazan a la persona y la manivela. Para seguir aprendiendo Actividad 11 Ingresá al Campus Virtual ORT para resolver las actividades complementarias que te permitirán repasar y profundizar lo aprendido en clase. 12