ACTIVIDADES: TEMA MECANISMOS 1) Qué función tienen las máquinas? Nombra cinco ejemplos de máquinas que conozcas. 2) Qué son los mecanismos? Conoces algunos ejemplos de mecanismos? Para qué se utilizan? 3) Nombra y explica cómo funcionan los mecanismos que componen la máquina de vapor del esquema. 4) Indica en las siguientes imágenes si hay sólo transmisión de movimiento o también hay transformación: 5) Indica de qué grado son las siguientes palancas: 6) Los siguientes elementos son palancas. Indica de qué grado es cada una de ellas. Puede ayudarte si dibujas el punto de apoyo, el lugar donde aplicamos la fuerza (F) y la resistencia (R) 7) Cuando usamos un destornillador para abrir un bote de pintura Qué tipo de palanca estamos empleando? 8) En los siguientes dibujos tenemos varios ejemplos de palancas. a) Indica la función que cumple la palanca. b) Clasifícalas según su tipo (primer grado, segundo grado, tercer grado) 9) Calcula la fuerza que tiene que realizar el chico para levantar la carretilla sabiendo que el peso de la misma es de 70 Kg. Qué ocurriría si la distancia del punto de apoyo a la resistencia fuese de 0,5 m? Qué fuerza tendría el chico que aplicar en este caso? (SOL:137,2N, 228,3N) 10) Con una barra queremos levantar una bombona de butano hasta una determinada altura. Para ello montamos el mecanismo de palanca: a) Qué tipo de palanca hemos montado? b) Dónde hemos de aplicar nuestro esfuerzo? En qué sentido? c) Cuál es la fuerza que debemos realizar para levantar la botella si su peso es de 12 kg? d) Cuál sería la fuerza a aplicar si acercamos la bombona al fulcro 0,5 m? (SOL:39,2N, 16,8N)
11) Con la carretilla de la figura queremos transportar dos sacos de cemento. a) Qué tipo de palanca estamos empleando? b) Dónde hemos de aplicar el esfuerzo? En qué sentido? c) Cuál es la fuerza que debemos aplicar para levantarla si el peso es de 50 kg? (SOL:122,5 N) 12) El dibujo representa una pala con una carga de arena. Sobre la caña se han representado tres posibles puntos de agarre A, B y C. a) Qué tipo de palanca es? b) Dónde hemos de aplicar nuestro esfuerzo? En qué sentido? c) En qué punto habríamos de sujetar la pala para hacer el mínimo esfuerzo? (SOL: en C) (F C=1,33R N; F B=2R N; F A=4R N) 13) Con una caña de 2,1 m hemos conseguido pescar una lubina de 2 kg. a) Qué tipo de palanca es la caña de pescar? b) Dónde hemos de aplicar nuestro esfuerzo? En qué sentido? c) Calcula el valor de la fuerza a realizar. (SOL:58,8N) 14) Calcula el momento generado en la siguiente llave cuando aplicamos una fuerza de 50N. en su extremo si la longitud del brazo de la llave es de 25cm. cuál sería el valor del momento generado si el brazo de la llave fuese de 40cm.? (SOL:12,5 N.m; 20 N.m) 15) Completa la siguiente frase, empleando estas palabras: Complejo-fijas-polipasto-aumenta-esfuerzo-móviles-dos Un conjunto de dos o más poleas se denomina. Está constituido por grupos de poleas: y. A medida que el número de poleas, el mecanismo se hace más, pero el disminuye. 16) En las siguientes figuras: a) indica cuáles son poleas fijas, y cuáles polipastos. b) Con qué mecanismo te ahorrarías más esfuerzo para elevar un cubo de agua? c) Calcula la fuerza a realizar para subir un cubo de 20 Kg en todos los casos. (SOL: 32,6N; 49N; 65,3N; 98N; 196N.) F=R/6 F = R/4 F= R/3 F=R/2 F=R 17) Qué fuerza será necesario aplicar para levantar una carga de 1500N. si usamos las siguientes poleas y polipastos: (SOL: 1500N; 750N; 500N; 375N; 375N; 250N; 187,5N) 18) Analiza: en las imágenes se muestran algunas aplicaciones reales de las poleas y los polipastos. Indica qué tipo de polea se usa.
19) Realiza un esquema-resumen de los mecanismos de transmisión circular, indicando su nombre y principales características. 20) Indica las diferencias existentes entre un sistema reductor y un sistema multiplicador de velocidad de transmisión circular. 21) Calcula el diámetro que debe tener la rueda motriz (d1) de un sistema de poleas con correa, si la rueda conducida tiene un diámetro de 40cm. y gira a una velocidad de 100 r.p.m. Sabiendo que la rueda motriz gira a 200 r.p.m. (SOL: 20 cm) 22) En el siguiente tren de poleas, sabiendo que la polea 1 gira a 150 rpm y que su diámetro de de 5 cm. Calcula la velocidad de giro de la rueda 2 si su diámetro es de 15 cm. Cuál será la velocidad de giro de la rueda 3? Sabiendo que el diámetro de la rueda 3 es de 8cm. Y el de la rueda 4 de 18cm, a qué velocidad girará esta última? Calcula i. (SOL: n 2= n 3=50 rpm; n 4=22,2 rpm; i=0,14) 23) En los siguientes conjuntos de poleas con correa, indica en cuál de ellos se reduce la velocidad, en cuál se multiplica y en cuál se mantiene. 24) En los sistemas de poleas con correa que ves en las imágenes, en cuál de ellos se mantiene el mismo sentido de giro en ambas poleas? 25) Cómo transmite el movimiento el sistema de poleas de la imagen? 26) En el siguiente sistema de ruedas de fricción, sabiendo que la rueda motriz gira a 60 rpm y tiene un diámetro de 15 cm. Calcula la velocidad a la que girará la rueda conducida si tiene un diámetro de 10 cm. (SOL: 90 rpm) 27) Se tienen dos ruedas de fricción unidas. La conducida gira a 120 rpm y es de un diámetro de 20 mm. a) Cuál será el diámetro de la conductora si gira a 40 rpm? b) Se trata de un sistema multiplicador o reductor de la velocidad de giro? (SOL: 60 mm) 28) En el siguiente tren de ruedas de fricción calcula la velocidad de las ruedas 2, 3 y 4 sabiendo que la rueda motora (1) gira a 120 rpm. d 1 =8cm; d 2 = 15cm; d 3 =5cm y d 4 =12cm. (SOL: n 2= n 3=64 rpm; n 4=26,6 rpm) 29) El dibujo siguiente representa una transmisión por ruedas de fricción. La rueda A está unida al eje motor (motriz) y la C al receptor (conducida). Cuando la rueda conductora gira en el sentido de las agujas del reloj (dextrógiro). Contesta a las siguientes cuestiones: a) En qué sentido girará la rueda C? b) Ordenar las ruedas por orden decreciente de velocidades. 30) Indica el sentido de giro de todas las poleas, si la polea motriz (la de la izquierda) girase en el sentido de las agujas del reloj. Indica también si se son mecanismos reductores o multiplicadores de la velocidad. 31) Qué sistema conoces para conseguir que la rueda de salida en un sistema de 2 ruedas de fricción gire en el mismo sentido que la rueda motora? Dibuja el esquema. 32) El motor de una lavadora está unido a una polea de 8 cm de diámetro, mientras que el bombo está unido a una polea de 32 cm. La velocidad máxima de giro del motor es de 1500 r.p.m. a) Cuál será la velocidad máxima de giro del bombo? b) Si cambiamos la polea del motor por una que es el doble de grande, el bombo girará más rápido, más despacio o igual que antes? 33) En el dibujo se puede ver un sistema de poleas escalonadas perteneciente a un taladro sensitivo. Según la combinación de poleas elegida se pueden obtener diferentes velocidades en el eje que mueve la broca. a) Si el motor gira a 1400 rpm, qué velocidad de giro se obtiene en el taladro al seleccionar las poleas diámetros 60cm (motriz) y 140cm (conducida)? b) Si el motor gira a 1400 rpm, y se elige la posición que aparece representada en la figura, a qué velocidad girará la broca? c) En qué posición se debe colocar la correa para obtener la máxima velocidad de giro en la broca? d) Si el motor gira a 1400 rpm, cuál es la mínima velocidad que se puede obtener en la broca? (SOL: a) n 2= 375 rpm; b) n 2=750 rpm) (SOL: n A = 600 rpm; nb=816,16 rpm; nmax=1120 rpm; nmin=600 rpm)
34) Qué son los engranajes? Qué ventajas tienen respecto los sistemas de transmisión de poleas? 35) Identifica en la imagen cuál de los sistemas de engranajes es reductor 36) Qué tipo de engranajes reconoces en la imagen? de la velocidad, cuál multiplicador y cuál mantiene la misma velocidad. 37) Calcula en el sistema de engranajes de la figura la velocidad de giro del engranaje pequeño sabiendo que tiene Z 2 =16 dientes, si el engranaje grande gira a una velocidad de 50 rpm y su número de dientes es de Z 1 =24. Es un sistema reductor o multiplicador de la velocidad? (SOL: n 2 =75 rpm) 39) En el siguiente tren de engranajes, calcula: a) Si el engranaje 1 gira a 60 rpm, a qué velocidad girará el engranaje 2? b) A qué velocidad girará el engranaje 3? c) A qué velocidad girará el engranaje 4? d) Relación de transmisión del tren de engranajes (entre 1 y 4) 38) En el siguiente tren de engranajes las ruedas pequeñas constan de 20 dientes mientras que las grandes tienen 40. A qué velocidad girará la rueda de salida sabiendo que la de entrada lo hace a 240 r.p.m? Calcula la velocidad que debería tener la rueda de entrada para que la de salida gire a 45 r.p.m? Es un sistema reductor o multiplicador de la velocidad? (SOL: n 6 =30 rpm; n 1 =360 rpm) 40) Una bicicleta consta de dos platos o catalinas de 30 y 40 dientes cada una. Tiene 3 piñones de 10, 15 y 20 dientes. Calcula las velocidades de la rueda trasera si la velocidad del eje de los pedales es de 60 rpm. si engranamos: - La catalina grande con el piñón pequeño. - La catalina grande con el piñón mediano. - La catalina pequeña con el piñón grande. (SOL: n 2 = n 3 = 30 rpm; n 4 =7,5 rpm; i=0,125) (SOL: na= 240 rpm; nb= 160 rpm; nc= 90 rpm) 41) Estudio del cambio de una bicicleta: Un ciclista pedalea a una velocidad de 1 pedalada por segundo (n 1 =1rev/s). El cambio de esta bicicleta presenta 2 platos y 3 piñones. La bicicleta tiene un radio de ruedas de 35 cm. Cuenta el número de dientes de cada piñón y cada plato, y rellena la tabla. (SOL: V 1=15,8 km/h; V 2=12,2 km/h; V 3=10 km/h; V 4=21,4 km/h; V 5=16,7 km/h; V 6=13,62 km/h) 42) Calcula cuantas vueltas tiene que dar un tornillo sin fin para que el engranaje de 55 dientes de 3 vueltas. 43) Calcula el avance de una cremallera si el piñón que la mueve tiene un paso de 2mm. 30 dientes y gira a una velocidad de 20 r.p.m. (SOL: 165 vueltas) 44) En un mecanismo sinfín-corona con Z=20 dientes, cuál será la relación de transmisión si por cada 20 vueltas que gira el tornillo, la corona sólo gira una vuelta? (SOL: L=1,2 mpm) 45) Se tiene un mecanismo sinfín corona, donde la corona presenta Z=60 dientes. El sinfín gira a una velocidad de 1500 rpm. A qué velocidad girará la corona? (SOL: i= 0,05) (SOL: n C = 25 rpm) 46) Un tornillo sinfín engrana con una rueda dentada de 50 dientes que gira a 4 rpm. A qué velocidad gira el tornillo?(sol: n 2 =200 rpm)
47) En qué se diferencian los mecanismos de transmisión de los mecanismos de transformación? 48) Realiza un breve esquema resumen de los mecanismos de transformación de movimiento que hemos visto en clase. 49) En los siguientes objetos de transmisión circular: a) Identifica el mecanismo de transmisión empleado. b) Identifica el elemento motriz y el elemento receptor del movimiento transmitido. 50) En las siguientes figuras: a) Identifica el mecanismo que incorpora. b) Son mecanismos de transmisión o transformación de movimiento? c) Explica cómo funciona dicho mecanismo para que el objeto haga su función.
51) Identifica el objeto que ves en esta imagen A. Qué tipo de mecanismo de transmisión utiliza? En la imagen B y C, nombra todos los elementos que lo forman. Qué representan las imágenes? 52) Explica los cuatro tiempos de un motor de combustión en las siguientes imágenes: