Mecanismos

Un padre está jugando con su hijo con un palo de 3 m de longitud, tal como muestra la figura:

a) ¿Qué tipo de palanca identificas en este juego?

b) Si el niño empuja con una fuerza de 100 N, ¿qué fuerza deberá aplicar el padre para contrarrestarla?

Contesta a las siguientes preguntas relativas al momento de una fuerza:

a) ¿Qué es el momento de una fuerza?

b) ¿Qué tipo de movimiento produce el momento de una fuerza?

c) ¿Cómo resulta más fácil abrir una puerta, aplicando una fuerza F de 10 N al picaporte situado a 60

cm del eje de giro de la puerta o una fuerza de 30 N a 10 cm? ¿Por qué?

Las palancas de tercer grado no resultan aparentemente ventajosas en términos del esfuerzo aplicado,

ya que la fuerza F se ejerce a menor distancia del punto de apoyo que R. Entonces, ¿cuál crees que es

la utilidad de este tipo de palancas?

Para descubrirlo, analiza distintas palancas de tercer grado: pinzas de coger hielo, escoba, caña…

c) Si todos los carretes que hacen de polea tienen el mismo tamaño y el carrete X gira a 20 rpm, ¿a qué

velocidad y en qué sentido girará el carrete B?

d) ¿Qué ocurriría si uniéramos con correas los carretes D y B? ¿Y si uniéramos los carretes E y F?

Observa el siguiente sistema de poleas.

do = 12 mm

a) Suponiendo que la polea motriz es la A y que gira a 24 rpm en sentido contrario a las agujas del reloj,

¿a qué velocidad y en qué sentido girará la rueda B?

b) Las poleas C y D se mueven arrastradas por la polea B. ¿A qué velocidad y en qué sentido girarán

dichas ruedas?

= 36 m m 18 m m

dA =

c) Para calcular la velocidad de la última rueda (D), es decir, la velocidad del exprimidor, puedes

utilizar la fórmula del tren de engranajes. Aplícala y comprueba que el resultado es el mismo que el

calculado anteriormente.

Observa el siguiente juego de engranajes y contesta a las preguntas:

a) ¿Cuántos engranajes se moverán si gira A?

b) ¿En qué sentido girará la rueda l?

c) ¿En qué sentido girará la rueda K?

Observa los objetos siguientes y escribe en la tabla inferior sus nombres y el del mecanismo de

transmisión de movimiento de cada uno:

En la tabla hay un mecanismo de transformación de movimiento. Identifícalo e indica cómo

transforma el movimiento.

Observa los objetos siguientes y escribe en la tabla inferior sus nombres y el del mecanismo

correspondiente:

En la tabla hay un mecanismo de transmisión de movimiento. Identifícalo e indica cómo transmite

el movimiento.

Con frecuencia, los mecanismos de transformación de movimiento pueden funcionar de modo

reversible, es decir, la pieza motriz puede convertirse en conducida, y viceversa. Sin embargo, en otras

ocasiones esto no es posible. Indica si los mecanismos de la tabla siguiente pueden funcionar

reversiblemente o no y explica por qué.

Piñón-cremallera

Sí Ambos mecanismos están engranados. Al mover uno cualquiera se transmite el movimiento al otro.

Tornillo-tuerca

Sí Ambos están engarzados mediante una rosca. El movimiento de uno de ellos se transmite al otro.

Leva y seguidor No El seguidor está apoyado en la leva, no unida a ella. La leva permanece

inmóvil si movemos el elemento seguidor.

Biela-manivela

Sí La biela está unida a un punto excéntrico de la rueda a través de la manivela: el movimiento de una de ellas arrastra a la otra.

Observa las siguientes imágenes, que corresponden a dos piezas fundamentales del motor de

combustión.

Identifica el mayor número posible de mecanismos y explica cómo funcionan.

Leva-seguidor

(árbol de levas)

Su función es abrir y cerrar alternativamente las válvulas de cada uno de los cilindros.

Sistema de engranajes

con cadena

(correa de distribución)

Normalmente está formado por ruedas y correas dentadas. Transmite el movimiento circular generado en el cigüeñal al árbol de levas (y al eje de tracción).

Cigüeñal

Transforma el movimiento alternativo del pistón en movimiento de rotación dc su eje. Este movimiento se transmite a distintos elementos del motor.

Muelles

Acoplados a las válvulas, las obligan a cerrarse cuando los elementos seguidores del árbol de levas están en posición inferior.

Relaciona cada una de las ilustraciones con la transformación de energía que corresponda:

¿En qué se diferencia una forma de energía de una fuente de energía?