análisis de objeto técnico la báscula

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DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN SECUNDARIA TÉCNICAJEFATURA DE ENSEÑANZA DE EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

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ÁMBITO DE SERVICIOS ADMINISTRATIVOS DE APOYO A LA PRODUCCIÓN

TALLER COMPUTACION

FICHA TÉCNICAETAPA REGIONAL

Nombre de la ficha técnica: LA BASCULA

Autor: Rodrigo AlonzoFecha: Noviembre 2008

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ÍNDICE TÍTULO PÁGINA

ASPECTO HISTÓRICO SOCIAL

ORIGEN……………………………………………………………………………………. 3

EVOLUCIÓN................................................................................................................ 11

IMPACTO SOCIAL.................................................................................................... 15

REPERCUSIONES.................................................................................................... 16

DIMENSIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA

1. FUNCIONALIDAD

FINALIDAD POR LA QUÉ FUE CONSTRUIDO..................................................... 16

POSIBLES USOS Y AMBITOS DE APLICACIÓN.................................................. 16

UTILIDAD DE USO CON RELACIÓN A LA SATISFACCIÓN DE LA NECESIDAD 16

2. ESTRUCTURA

IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES QUE COMPONEN AL OBJETO.................. 17

REPRESENTACIÒN GRÀFICA.............................................................................. 17

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES………………….……………………. 17

ORÍGEN DE LOS MATERIALES……………….…………….…………… 17

PROPIEDADES GENERALES…………………………………………….. 18

PROCESOS DE FABRICACIÓN............................................................................ 19

PRINCIPALES HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA FABRICACIÓN.................. 19

3. FUNCIONAMIENTO

FUNCIONAMIENTO EXTERNO............................................................................ 19

FUERZAS Y TIPOS DE ENERGÍA QUE HACEN FUNCIONAR EL OBJETO..... 20

APLICACIÓN DE PRINCIPIOS DE LA CIENCIA.................................................. 21

PROPUESTAS DE INNOVACIÒN........................................................................ 21

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-LA BASCULA-

Aspecto Histórico-Social

ORIGEN.

En la historia, el mecanismo usado en las primeras balanzas, y a su vez el artilugio

mas sencillo, es lo que conocemos como balanza de brazos iguales o paralelos.

Este tipo de artefacto fue empleado por civilizaciones tan antiguas como los

egipcios, existen evidencias de que la balanza era utilizada unos 2500 años antes de

Cristo.

Esta báscula o balanza esta formada por una barra en perfecto contrabalance, de la

cual cuelgan dos platos, uno de cada extremo, y es sostenida por el centro de esta

barra en un punto de apoyo de la menor dimensión posible.

EVOLUCION.

En la época del apogeo del imperio romano apareció otro tipo de balanza que difiere

en el diseño con la clásica balanza de brazos iguales. Esta formada también por un

brazo o barra sostenida por el punto de apoyo; el mecanismo de pesaje era a través

de un plato o platillo en el cual se colocaba un peso desconocido o a determinar.

Hasta este momento no existen diferencias con la balanza común pero en el caso de

la balanza romana los dos brazos no son iguales, o sea, es lo mismo decir que el

punto de apoyo no esta en el centro del dispositivo. El brazo corto era el utilizado

para colocar el peso incógnita y el brazo largo no tenia un platillo, sino más bien un

peso deslizable conocido como pilón sobre una regla numerada. El pilón se movía

alejándolo o acercándolo al punto de apoyo hasta que se alcanzaba el equilibrio.

Una vez logrado esto se podía leer en la regla del brazo horizontal el peso del

objeto. Si bien en la actualidad se utilizan métodos de pesaje digital, algunas

balanzas que utilizan los principios de las balanzas de brazos iguales o la balanza

estilo romana son capaces de realizar mediciones muy precisas.

La precisión de una balanza es una de las características fundamentales que

caracterizan a este elemento de medición. En algunas balanzas de laboratorio

(generalmente son las que requieren mediciones mas precisas) logran medir pesos

de sustancias equivalentes a una millonésima de gramo que es lo mismo que decir

una milésima de miligramo, o sea, 0.000001 gramo.

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Estos mecanismos requieren ciertas características particulares como por ejemplo,

estar cerrados en una especie de caja de plástico o vidrio porque el aire ambiental y

su movimiento pueden alterar la lectura deseada.

Lo mismo ocurre con la temperatura ambiental, la presión atmosférica, la cantidad

de partículas en el aire y otras variables a tener en cuenta a la hora de ajustar y

calibrar las balanzas de precisión. En la evolución de la tecnología de la balanza, las

básculas de péndulo y las balanzas de resorte rompieron la hegemonía impuesta

durante varios siglos por las balanzas de brazos iguales y la romana.

Basculas de pendulo / balanzas pendulares

Se llama balanza o báscula de péndulo a una plataforma unida a un peso pendular

de gran peso. Al colocar el objeto a determinar en esta plataforma el péndulo se

desplaza en sentido contrario para equilibrar los pesos. Conseguido el equilibrio, se

procede a la lectura del peso según lo indica una aguja colocada en el extremo del

péndulo sobre un fondo reglado. Un sistema similar es el utilizado por la balanza de

resorte el cual se estira para compensar el peso soportado y el resultado es leído a

través de una aguja que indica la masa de la carga. Este método es ampliamente

utilizado en la actualidad por el escaso tamaño que requiere la balanza y podemos

citar las básculas de baño como grandes representantes de este instrumento. En

cuanto a las balanzas electrónicas se denominan así por definición a todas aquellas

que utilizan la electricidad para determinar el peso de un objeto. Por lo general se

caracterizan por ser mas rápidas y mas precisas que las balanzas mecánicas (al

referirnos a básculas mecánicas estamos citando las balanzas de resorte).

Balanzas electrónicas

En los últimos años se han ampliamente popularizado la incorporación de la

electrónica a través de circuitos computarizados en el mecanismo estructural y de

medición de las balanzas haciendo muchísimo más eficientes y precisas a las

balanzas modernas. Este adelanto tecnológico se logro a través de la incorporación

de un elemento eléctrico sensible a la deformación.

Esta formado por un alambre muy delgado que cambia la resistencia eléctrica

cuando es comprimido o alargado. Este mecanismo esta integrado a la columna de

la balanza y al colocar la carga sobre estos se produce la denominada variación de

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resistencia eléctrica la cual puede ser medida por un sensor y calcular la masa del

objeto con una precisión 100% perfecta.

IMPACTO SOCIAL.

El impacto que tuvo en la sociedad el surgimiento de la bascula fue importante e

impactante pues gracias a ella permitió el desarrollo del comercio en el mundo

entero antiguo y actual mediante la cual podemos calcular pesos exactos muy altos

o muy pequeños lo cual sirve para llevar a cabo algún proceso después de saber

dicho peso.

REPERCUSIONES.

En un futuro quizás la bascula sufra importantes cambios el cual posiblemente se

refleje en una mayor calidad; en la actualidad se están viendo esto cambios con la

aparición de basculas electrónicas, de basculas pequeñas que miden pueden pesar

objetos pequeñisimos, la tecnología está avanzando a tal grado que en un futuro

necesitaremos de un mínimo contacto con los dispositivos electrónicos para lograr

un trabajo previamente programado.

Dimensión Científica y Técnica

FUNCIONALIDAD.

La función principal de la bascula es permitirnos pesar objetos.

Posibles Usos y Ámbitos de Aplicación.

Aplicación Ejemplo

Negocios En todos estos ámbitos la bascula es

utilizada para la desempeñar su misma

función.

Hogares

Empresas

Utilidad o Frecuencia de Uso con Relación a la Satisfacción de la Necesidad

Este objeto técnico va en proporción directa a la satisfacción de la necesidad que va

en aumento, porque todo ser humano cuenta en sus hogares, negocios, etc., con

basculas por su practicidad y eficiencia.

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ESTRUCTURA.

IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES QUE COMPONEN EL OBJETO.

No. PARTE

1 Platillo

2 Base

3 Escala

REPRESENTACION GRAFICA.

CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES.

Origen de los Materiales.

Materiales Inorg. Org. Renov. No renov. Mineral Vegetal Animal

Plastico x x x

Acero x x x

Aluminio x x x

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PROPIEDADES DE LOS MATERIALES EMPLEADOS.

Propiedades Generales

Las propiedades que dependen de la cantidad total de materia del cuerpo se llaman propiedades

generales; entre ellas están la forma, tamaño, peso, temperatura.

Propiedad Gral Definición Donde se manifiesta

Masa Cantidad de materia contenida en un

cuerpo. Se mide en (Kg)

Al pesar la bascula en una báscula.

Volumen Lugar o extensión que ocupa un

cuerpo en el espacio. Se mide en (m3).

El volumen no sólo depende de la

cantidad de materia, sino también de

la temperatura

Es el lugar que ocupa la bascula en

un espacio.

Peso Fuerza de atracción gravitacional que

la Tierra ejerce sobre todos los

cuerpos. Es proporcional a la masa

Es la fuerza de atracción

gravitacional que ejerce la tierra

sobre la bascula.

Inercia Cualidad que tienen los cuerpos de

preservar el estado, de reposo o

movimiento en línea recta en que se

encuentran hasta que una fuerza

externa actúe sobre ellos

Se manifiesta al moverse o cuando

esta en reposo

Divisibilidad Propiedad que tienen los cuerpos para

fraccionarse en pedazos cada vez

más pequeños

Poco probable que se pudieran

dañar o quebrarse alguna parte con

el trato normal

Porosidad característica de la materia que

consiste en presentar poros o

espacios vacíos

No hay porosidad porque el

plástico y el acero su estructura

atómica es muy densa

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PROCESO DE FABRICACION.

Sistemas y Técnicas de Fabricación.

Sistema Técnica Donde se manifiesta

Union Ensamblado Ensamblar todas las partes de la bascula.

Atornillado Atornillar algunas partes.

Soldado Circuitería interna de la bascula (electrónica).

Recubrimiento Pintado Se pinta todo el objeto técnico para darle

presentación.

Esmaltado Se cubre con esmalte toda la pintura aplicada para

darle brillo y protección a la pintura

Conformación Doblado Se doblan algunas partes de la bascula.

Herramientas utilizadas en la fabricación del objeto.

No Descripción Características Función

1 Herramientas

Llevar a cabo todos los

procesos anteriormente

mencionados para

elaborar una bascula.

FUNCIONAMIENTO.

Las básculas miden la fuerza ejercida por un objeto sujeto a la fuerza de gravedad.

Gracias a la relación F= m*a, siendo a=la gravedad, es posible calcular la masa. Las

básculas se tienen que "calibrar" en donde se vayan a utilizar, debido a las

diferencias en la fuerza de gravedad en diferentes partes del planeta. El método

utilizado para calibrar es por comparación a estándares o patrones internacionales

definidos de masa (el kilogramo)u otros patrones existentes (la libra, etc.). La

división se hace automáticamente por comparación, ya que se toma teóricamente

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una fuerza de gravedad constante. Si la fuerza de gravedad es constante, entonces

la masa es directamente proporcional a la fuerza.

Comercialmente existen dos tipos de básculas: mecánicas y electrónicas. Las

básculas mecánicas actúan por medio de relación de palancas. Las básculas

electrónicas utilizan un sensor mejor conocido como celda de carga.

Las celdas de carga convencionales, consisten de una pieza de metal en donde se

adhieren galgas extensométricas las cuáles cambian su resistencia al flexionarse. El

metal se calcula para que trabaje en su zona elástica...esto es lo que define la

capacidad de una celda. El arreglo de las resistencias se hace con un puente de

wheatstone, de modo que al alimentarse con un voltaje entregan una salida de

voltaje proporcional a la fuerza aplicada en el metal (en el orden de milivolts)

Cuando la celda se somete a esfuerzos por encima de la capacidad, el metal del

cuerpo de la celda pasa a una zona inelástica (se flexiona de más) y ya no regresa a

su estado natural, similar a lo que pasa cuando estiras un resorte "de más" y ya no

regresa. El resultado de esto es que la salida de voltaje no va a variar de manera

lineal a la deformación de la pieza metálica por lo tanto la celda de carga no

funcionará correctamente. Para evitar esto, los fabricantes colocan tornillos

ajustables para limitar el movimiento de la plataforma de la báscula de manera que

la celda no se flexione más allá de lo permitido.

Fuerzas y Tipos de Energía que Causan que el Objeto Funcione.

ENERGÍA DEFINICIÓN Donde se manifiesta

MECÁNICA La energía mecánica

se crea o genera

cuando una fuente

externa de energía

alimenta al

dispositivo mecánico

y lo hacer girar,

avanzar, retroceder,

Al mover la bascula.

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etc.

POTENCIAL Es la energía

potencial que se

almacena al elevar,

cargar, desplazar, o

girar, etc.

Al elevar la bascula para moverla.

Principios de la CienciaToda máquina compuesta está construida por máquinas simples, en este caso son las

siguientes:

Principio Donde se manifiesta

PalancaLas basculas cuentan con palancas internas.

Tornillo Partes en las que se tuvo que atornillar.

Plano inclinado En el tornillo

Ley de ohm Circuitería eléctrica de una bascula electrónica.

Propuestas de Innovación

Propuesta Posible Aplicación

Económicas. Las basculas sean digitales.

Tecnológicas. Con mayores funciones y mas exactitud en.

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análisis de objeto técnico la báscula

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