PÁGINA: 1 de 9 Nombres y Apellidos del Estudiante: Docente: Grado: QUINTO Periodo: segundo 3 guías Duración: 8 horas Área: Asignatura: CIENCIAS NATURALES ESTÁNDAR: Describo fuerzas y torques en máquinas simples. Identifico máquinas simples en el cuerpo de seres vivos y explico su función. Identifico máquinas simples en objetos cotidianos y describo su utilidad. Construyo máquinas simples para solucionar problemas cotidianos. FISICA INDICADORES DE DESEMPEÑO: Establece diferencias entre máquinas simples y máquinas compuestas. EJE(S) TEMÁTICO(S): Clases de máquinas MOMENTO DE REFLEXIÓN / CRECIMIENTO PERSONAL/ SEGÚN EL TEMA A ningún hombre debe obligársele a hacer el trabajo que puede hacer una máquina. ORIENTACIONES Las orientaciones para alcanzar los objetivos preestablecidos con la temática de la guía son los siguientes: 1. explicación por el docente e interacción con los estudiantes sobre los conocimientos previos de las máquinas. 2. Se organizan los estudiantes en grupos con el compromiso y la disponibilidad de realizar una actividad de inicio que le permita explorar sobre la temática, como la humanidad ha mejorado su calidad de vida a través del tiempo. 3. Luego de leer detenidamente la guía. Realice una lista de términos desconocidos y las buscas en el diccionario. 4. Continuando con la apropiación de lo contextual, desarrolle las actividades propuestas, se socializa con una exposición de la máquina que construyo explicando la importancia. 5. Los criterios Para la evaluación de esta guía, tiene en cuenta la participación, responsabilidad, puntualidad y convivencia del Estudiante; desarrollo de las actividades de apropiación y evaluación escrita. Tipio ICFES. EXPLORACIÓN MEDIOS DE TRANSPORTE Analice y responda. 1. Coloque el nombre que le corresponda a cada imagen. 2. Ordene de 1 a 4, de qué manera a través del tiempo, utilizo la humanidad estos medios de transporte? 3. Colore el medio de transporte que usted piense que es una máquina.
PÁGINA: 2 de 9 CONCEPTUALIZACIÓN HISTORIA DE LAS MÁQUINAS El ser humano primitivo tenía que vivir en cuevas o debajo de abrigos rocosos para protegerse de las inclemencias del clima y de los animales. Era nómada y su alimentación se basaba en la recolección de frutos y plantas alimenticias; posteriormente la complemento con la caza y la pesca. Pero el descubrimiento y la conquista del fuego sin duda fue el primer gran logro de la especie humana, pues sentó las bases de un desarrollo social e inicio la transición hacia la vida sedentaria y la creación del lenguaje. El ser humano primitivo aprendió a cultivar y a guardar alimento para las épocas en que se escaseaban los alimentos. Quizás uno de los desarrollos más importantes en la evolución del ser humano ha sido el pensamiento para realizar acciones intencionadas. A través de la historia el hombre ha hecho uso de sus materiales del medio para propósitos definidos. En este contexto se ubican todas las realizaciones tecnológicas del ser humano en la construcción de instrumentos, materiales, equipos y máquinas que en la actualidad lo apoyan y proyectan el desarrollo de sus actividades. Frente a diferentes situaciones y necesidades, a través de la historia el hombre ha desarrollado y perfeccionado instrumentos y procedimientos adecuados para resolverlas, unos con más éxito que otros. El enfrentamiento de situaciones problemáticas por el hombre y el diseño de formas adecuadas para resolverlos han dado origen a diferentes artefactos tecnológicos. Las máquinas simples Prácticamente todos los utensilios que el ser humano utilizan se basan en las maquinas simples. Desde la época primitiva existen artefactos como lanzas, hachas, cuchillos, instrumentos para cavar la tierra, arcos, ruedas, etc... Que el ser humano invento para facilitar actividades como la caza, la pesca y la agricultura, y con ellas mejorar su alimentación y calidad de vida. En nuestra época existen estos y otra gran variedad de artefactos que reducen la fuerza que se debe aplicar para realizar un trabajo físico. En la casa, escuela o colegio, oficina, sitios de recreación, parques podemos encontrar muchas aplicaciones de máquinas simples. En la casa, por ejemplo, encuentras los ayudantes de cocina como destapador, sacacorchos, exprimidor de frutas, batidora, picahielos, molino, etc. En el colegio seguramente has visto la polea para izar la bandera; y en la oficina se utiliza con frecuencia la cosedora, el saca ganchos, la perforadora, etc. Los parques de recreación también tienen ejemplos de máquinas simples como los rodaderos, el balancín, los columpios, etc. En los centros comerciales están las escaleras eléctricas, y en los supermercados y aeropuertos se utilizan las bandas sinfín o transportadoras. En términos generales, una máquina es un artefacto construido por el hombre, para realizar más fácilmente sus actividades. La máquina transforma una fuerza aplicada en un trabajo útil. Por ejemplo, la subida de materiales del suelo hasta el último piso en la construcción de un edificio, bien puede realizarse al hombro; sin embargo, es más fácil y más rápido hacerlo mediante una grúa o una polea. En general, las máquinas simples son usadas para multiplicar la fuerza o cambiar su dirección, para que el trabajo resulte más sencillo, conveniente y seguro. Existen diferentes tipos de máquinas simples: la rueda, las palancas, las poleas, el torno y el plano inclinado. La rueda es una máquina que transmite fuerza, la incrementa y proporciona movimientos, está presente en todos los dispositivos que tienen movimiento o en los mecanismos de algunos aparatos. La palanca es toda barra fija que puede girar en torno a un punto fijo llamado apoyo (A) o fulcro. En toda palanca existen dos fuerzas: la fuerza aplicada (F) y la fuerza de resistencia (R), que es vencida por la fuerza aplicada. En una palanca se logra multiplicar la fuerza aplicada y, en ocasiones, modificar su dirección. Según la posición que ocupan la fuerza aplicada, la resistencia y el punto de apoyo, las palancas se clasifican como se muestra en la tabla. Clasificación de las palancas según su genero Tipo de palancas Representación Ejemplo De primer género: aquella cuyo punto de apoyo se encuentra entre la fuerza aplicada y la fuerza de resistencia. Las tijeras, los alicates y el balancín.
PÁGINA: 3 de 9 Tipo de palancas Representación Ejemplo De segundo género: aquellas que representa la resistencia entre la fuerza aplicada y el punto de apoyo. El destapador de botellas, la carretilla y el rompenueces. De tercer género: aquella que tiene la fuerza aplicada entre la resistencia y el punto de apoyo. Las palas, las pinzas para el hielo y la caña de pescar. El esqueleto humano está formado por un conjunto de palancas. Palancas en nuestro cuerpo Palanca de primer género: al mover nuestra cabeza hacia atrás, esta gira alrededor de un punto de apoyo constituido por la primera vértebra. La fuerza aplicada para producir el movimiento es ejercida por los músculos del cuello. La fuerza necesaria para contrarrestar el peso de la cabeza es la fuerza obtenida. Palanca de segundo género: al empinarnos, el punto de apoyo lo constituye la punta del pie y podemos levantar el peso de nuestro cuerpo. La fuerza necesaria para contrarrestar el peso del cuerpo es la fuerza obtenida y la fuerza aplicada, hacia arriba, es ejercida por los músculos de la pantorrilla. Palanca de tercer género: levantar un objeto con el brazo, el punto de apoyo es el codo; la fuerza necesaria para contrarrestar el peso del objeto es la fuerza obtenida, el músculo bíceps del brazo ejerce la fuerza aplicada. La polea, es una simple máquina formada por una cuerda que gira en torno a una rueda acanalada, la cual gira alrededor de un eje central. Una polea puede hacer cambiar la dirección de la fuerza aplicada o multiplicarla para hacer más fácil levantar una resistencia. Existen dos clases de poleas: las fijas y las móviles. ( sencillas dobles y triples) Polea sencillas Se utiliza solo para cambiar la dirección a una fuerza que se va aplicando: por ejemplo, el ascenso por las escaleras a un piso alto de un recipiente lleno de algunas sustancias. Puede subirse con ayuda de una cuerda desde la parte superior, pero se convierte en una tarea bastante peligrosa para quien este jalando desde la parte superior. Una polea puede ser una solución sencilla si se coloca fija en la parte más alta soportada por algún punto de apoyo, pues una persona podrá ejercer hacia abajo y, lo más importante, sin correr riesgo de tener un accidente. Polea doble El sistema consiste en una polea fija y una móvil que pueden colocarse como se muestra en la figura. Su ventaja es disminuir a la mitad la fuerza que inicialmente se tenía que hacer para levantar un objeto.
PÁGINA: 4 de 9 Polea triple El sistema consiste en una polea fija y dos móviles que pueden colocarse como se muestra en la figura. Su ventaja radica en disminuir a la cuarta parte la fuerza que inicialmente se tenía que hacer para levantar el objeto. El torno, es una máquina simple formada por un cilindro que puede girar alrededor de un eje, mediante una manivela que tiene como función trasmitir la fuerza que hace girar el cilindro sobre su eje. El plano inclinado o rampa, es una máquina simple que consta de una superficie plana en decline. Esta máquina se utiliza para empujar o halar cuerpos pesados con mayor facilidad. Son planos inclinados las rampas de los camiones, de los puentes y las laderas de los cambios de las montañas. El tornillo y la cuña son planos inclinados modificados. Plano inclinado Las máquina complejas Son todas aquellas máquina que resultan de la combinación de las maquinas simples. Para su funcionamiento utilizan mecanismos más sofisticados pero su objetivo es el mismo: modificar la fuerza aplicada, ya sea cambiando su dirección, multiplicarla o hacer que un objeto se mueva, para que las labores de los seres humanos resulten más sencillas. Ejemplos de máquinas compuestas. La construcción, como por ejemplo las volquetas, las palas mecánicas y las retroexcavadoras. El transporte, como por ejemplo: los trenes, los autos, los buses, los aviones y los camiones. El hogar, como por ejemplo: la licuadora, la lavadora de ropa, la aspiradora, el refrigerador y otros electrodomésticos. La industria, como por ejemplo: las empacadoras y las inyectoras de plástico, los tornos y otro sinnúmero de máquinas que le han permitido a la humanidad obtener un mayor número de artículos en un tiempo menor. La agricultura, como por ejemplo: el tractor y la motobomba. Las máquinas son aparatos que reducen el esfuerzo necesario para realizar un trabajo. Existen de todos los tamaños, de diferentes formas y de distintos grados de complejidad, es decir hay máquinas sencillas y máquinas complejas. Para la construcción de máquinas o la generación de nuevos mecanismos, es importante el trabajo de varias personas, quienes buscan resolver un problema. El trabajo en equipo es indispensable para alcanzar un mismo fin. Por eso, los inventores se estimulan poniendo toda su inteligencia y creatividad en la construcción de aparatos que beneficien a la humanidad. ACTIVIDADES DE APROPIACIÓN ACTIVIDAD # 1 1. PIENSA Y RESPONDE a) por medio de un dibujo narre, como vivia el ser humano primitivo? b) Por que surge la necesidad de la Elaboración de las máquinas simples? c) cuales fuero las primeras máquina en construir el hombre? d) Escribe las clases de máquina simples que se utilizan en la casa, colegio y sitios de recreacción. 2. Escribe cada palabra clave en el lugar correspondiente. CLAVE Plano inclinado Palanca Polea Cuña
PÁGINA: 5 de 9 3. Observa las imágenes y responde. A B Cuál de estas personas hace menos esfuerzo? Qué máquina le facilitó el trabajo? ACTIVIDAD # 2 1. Escribe el tipo de máquina simple que usarias en lassiguientes situaciones. A/ Subir un piano por una escalera. B/ Sacar agua de un pozo profundo. C/ Destapar una lata de café. D/ sacar un clavo. E/ Llevar escombros. 2. Encuentre 8 terminos relacionados con las máquina en la siguiente sopa de letras y consulte en el documento guia su significado. 1. Máquina 2. Máquina simple 3. Máquina compleja 4. Rueda 5. Polea 6. Palanca 7. Plano inclinado 8. Torno P A L A N C A Y T O R N E Y U O E T E A S A H R U E L A U P L R E O L S Y A S D P A E L L E T X E O D F C A M E I A I A Q O C R U E D A I D R B A S N L R A G R U D S N U A D P M O T N D A A R A E L I D G O L I R O G L M N Q P W D U D L T N M Y D N I C I A E C D Q E R C A T Y U Q W U L I D W W A I L R Y Q E I R O A U L Y R A M I A P R A L U Y N Y U L O P L N M A Q U I N A C O M P L E J A Q U T R P L O S M A Q U I U D M A Q U I N R S I M E E T Y O
PÁGINA: 6 de 9 1. Máquina 2. Máquina simple 3. Máquina compleja 4. Rueda 5. Polea 6. Palanca 7. Plano inclinado 8. Torno 3. Completa el mapa conceptual con los conceptos que aparecen en el recuadro Las palancas Primer género Pala Tercer género Tijeras Carretilla Se clasifican en Segundo género como como como ACTIVIDAD # 3 1. Dada las siguientes palancas de nuestro cuerpo : a. Indico a que genero pertenecen. b. Ubico a la fuerza aplicada, fuerza obtenida y punto de apoyo. c. Comparo y las relaciono con ; las tijeras, carretilla y la caña de pescar.
PÁGINA: 7 de 9 2. Escribe en el siguiente cuadro la Función y a qué clase de máquina pertenece simple o compleja. Nombre de la máquina Carretilla Destapador Destornillador Licuadora Tijeras Lavadora Ventilador Nevera Tornillo Función Clase de máquina/ 3. ANALICE Y RESPONDA a. Por qué son importante las máquina en la vida de la humanidad? b. Establezca diferencias entre una máquina simple y una máquina compuesta. c. De acuerdo a su creatividad construya una máquina y consulte la importancia. 4. Complete el siguiente mapa conceptual. Complejas Palanca Lavadora Avión Plano inclinado Máquinas Se clasifican Simples Ejemplo Ejemplo Polea Tren
PÁGINA: 8 de 9 5. Escribe cada palabra clave en el lugar correspondiente. CLAVE Plano inclinado Palanca Polea Cuña 6. Observa la imagen. Luego, encierra con un las palancas, con un las poleas y con una los planos inclinados.
PÁGINA: 9 de 9 SOCIALIZACIÓN Por medio de una mesa redonda, cada grupo expone la máquina que ha contruido y comenta la utilidad que esta presta a la humanidad. COMPROMISO 1. Realice una lista de 5 máquina simples y 5 máquina compuestas, que utilicen en su casa. 2. Dibuje y explique la utilidad de una máquina que le gustaría que existiera. ELABORÓ REVISÓ APROBÓ NOMBRES MARY LU SANCHEZ G CARGO Docentes de Área Jefe de Área Coordinador Académico DD 13 MM 03 AAAA 2012 DD 13 MM 03 AAAA 2012 DD MM AAAA