TEMA 3. TEMA 3. MECANISMOS Y MECANISMOS Y

MÁQUINASMÁQUINAS

1. PALANCAS1. PALANCAS

Si necesitas levantar un tonel, puedes hacerlo Si necesitas levantar un tonel, puedes hacerlo "a pulso", pero seguro que te va a costar mucho "a pulso", pero seguro que te va a costar mucho esfuerzo. ¿No habrá formas más cómodas de esfuerzo. ¿No habrá formas más cómodas de hacerlo? hacerlo?

Una posible solución es “Una posible solución es “hacer palancahacer palanca”: ”: ponemos un ponemos un punto de apoyopunto de apoyo cerca del peso y cerca del peso y aplicamos una fuerza hacia abajo lejos de él. aplicamos una fuerza hacia abajo lejos de él.

Elementos de una palanca: barra rígida y punto Elementos de una palanca: barra rígida y punto de apoyo.de apoyo.

PALANCASPALANCAS

Cuanto más lejos estemos del punto de apoyo, Cuanto más lejos estemos del punto de apoyo, menor será la fuerza que tenemos que hacer menor será la fuerza que tenemos que hacer para levantar el mismo peso. ¿Por qué?para levantar el mismo peso. ¿Por qué?

LEY DE LA PALANCA: F·BLEY DE LA PALANCA: F·BFF = R·B = R·BRR

dondedonde

F = fuerza que se aplicaF = fuerza que se aplica

R = fuerza que se ha de vencerR = fuerza que se ha de vencer

B = distancia del punto de aplicación de cada B = distancia del punto de aplicación de cada fuerza al punto de apoyofuerza al punto de apoyo

PALANCASPALANCAS

SI TENGO QUE VENCER UNA SI TENGO QUE VENCER UNA RESISTENCIA DE 400 N Y CUENTO CON RESISTENCIA DE 400 N Y CUENTO CON LA SIGUIENTE PALANCA, ¿QUÉ FUERZA LA SIGUIENTE PALANCA, ¿QUÉ FUERZA TENDRÉ QUE APLICAR?TENDRÉ QUE APLICAR?

Si BSi BRR mide 1 m y mide 1 m y BFBF 1 m 1 m

Solución: 400 NSolución: 400 N

Si BSi BRR mide 1 m y B mide 1 m y BFF 2,5 m 2,5 m

Solución: 160 NSolución: 160 N

PALANCASPALANCAS

Cuanto mayor sea BCuanto mayor sea BFF, menor será la fuerza , menor será la fuerza

necesaria para vencer una misma resistencianecesaria para vencer una misma resistencia

Cuanto menor sea BCuanto menor sea BRR, menor será la fuerza , menor será la fuerza

necesaria para vencer una misma resistencianecesaria para vencer una misma resistencia

RF BRBF

F

R

B

BRF

TIPOS DE PALANCASTIPOS DE PALANCAS

PALANCA DE PRIMER GRADO: EL PALANCA DE PRIMER GRADO: EL PUNTO DE APOYO ESTÁ ENTRE LA PUNTO DE APOYO ESTÁ ENTRE LA FUERZA Y LA RESISTENCIAFUERZA Y LA RESISTENCIA

La piedra pequeña que actúa como apoyo La piedra pequeña que actúa como apoyo está entre la roca cuya resistencia se está entre la roca cuya resistencia se quiere vencer y el grupo de personas que quiere vencer y el grupo de personas que realiza la fuerzarealiza la fuerza

PALANCAS DE PRIMER GRADOPALANCAS DE PRIMER GRADO

BALANZABALANZA

ALICATESALICATES

REMOREMO

TIJERASTIJERAS

GRÚAGRÚA

PALANCAS DE SEGUNDO PALANCAS DE SEGUNDO GRADOGRADO

LA RESISTENCIA ESTÁ ENTRE EL LA RESISTENCIA ESTÁ ENTRE EL PUNTO DE APOYO Y LA FUERZAPUNTO DE APOYO Y LA FUERZA

Estas palancas tienen ventaja mecánica: Estas palancas tienen ventaja mecánica: con poca fuerza se vence una gran con poca fuerza se vence una gran resistencia (Bresistencia (BFF es grande) es grande)

El peso de la carretilla está entre el punto El peso de la carretilla está entre el punto de apoyo y la persona de apoyo y la persona

que la llevaque la lleva

PALANCAS DE SEGUNDO PALANCAS DE SEGUNDO GRADOGRADO

CARRETILLACARRETILLA

ABRIDOR DE NUECESABRIDOR DE NUECES

PALANCAS DE 3er GRADOPALANCAS DE 3er GRADOLA FUERZA ESTÁ ENTRE EL PUNTO DE LA FUERZA ESTÁ ENTRE EL PUNTO DE APOYO Y LA RESISTENCIAAPOYO Y LA RESISTENCIA

Tienen desventaja mecánica: necesitamos Tienen desventaja mecánica: necesitamos mucha fuerza para vencer poca resistenciamucha fuerza para vencer poca resistencia

La fuerza la realiza el brazo izquierdo del La fuerza la realiza el brazo izquierdo del pescador, y está aplicada entre el apoyo del pescador, y está aplicada entre el apoyo del brazo derecho y la resistencia del pezbrazo derecho y la resistencia del pez

PALANCAS DE TERCER GRADOPALANCAS DE TERCER GRADO

PINZASPINZAS

PALAPALA

CAÑA DE PESCARCAÑA DE PESCAR

POLEAS Y POLIPASTOSPOLEAS Y POLIPASTOS

"Si queremos mover cualquier peso, atamos una "Si queremos mover cualquier peso, atamos una cuerda a este peso y...tiramos de la cuerda cuerda a este peso y...tiramos de la cuerda hacia arriba hasta que lo levantamos. Para esto hacia arriba hasta que lo levantamos. Para esto se necesita una fuerza igual al peso que se necesita una fuerza igual al peso que deseamos levantar. Sin embargo, si desatamos deseamos levantar. Sin embargo, si desatamos la cuerda del peso y atamos un extremo en una la cuerda del peso y atamos un extremo en una viga, pasamos el otro extremo por una polea y viga, pasamos el otro extremo por una polea y tiramos, moveremos más fácilmente el peso."tiramos, moveremos más fácilmente el peso."

POLEAS Y POLIPASTOSPOLEAS Y POLIPASTOS

POLEASPOLEAS RUEDA CON UNA HENDIDURA EN LA RUEDA CON UNA HENDIDURA EN LA

LLANTA POR DONDE SE INTRODUCE UNA LLANTA POR DONDE SE INTRODUCE UNA CUERDACUERDA

PERMITE CAMBIAR LA DIRECCIÓN DE LA PERMITE CAMBIAR LA DIRECCIÓN DE LA FUERZAFUERZA

POLEAS Y POLIPASTOSPOLEAS Y POLIPASTOS

POLEA FIJA.POLEA FIJA. EN ELLA SE CUMPLE QUE F = REN ELLA SE CUMPLE QUE F = R

POLEAS Y POLIPASTOSPOLEAS Y POLIPASTOS

POLEA MÓVILPOLEA MÓVIL DIVIDE ENTRE DOS LA FUERZA DIVIDE ENTRE DOS LA FUERZA

REALIZADA, PERO A CAMBIO SE REALIZADA, PERO A CAMBIO SE NECESITA EL DOBLE DE CUERDANECESITA EL DOBLE DE CUERDA

EN ELLA F = R/2EN ELLA F = R/2

POLEAS Y POLIPASTOSPOLEAS Y POLIPASTOS

POLIPASTOPOLIPASTO CONJUNTO DE POLEAS COMBINADAS CONJUNTO DE POLEAS COMBINADAS

PARA ELEVAR GRAN PESO HACIENDO PARA ELEVAR GRAN PESO HACIENDO POCA FUERZAPOCA FUERZA

SE CUMPLE QUE F = R/(2n) donde SE CUMPLE QUE F = R/(2n) donde

n = número de poleas móvilesn = número de poleas móviles

TORNO

CILINDRO CON UNA MANIVELA QUE LO HACE GIRAR: SUBIMOS UN MISMO PESO CON MENOR ESFUERZO

PODEMOS CONSIDERARLO UNA PALANCA DE 1er GRADO CON BRAZOS QUE GIRAN 360º

F·BF = R·BR

COMO BF>BR, F<R SIEMPRE

TORNO

PLANO INCLINADO

RAMPA QUE PERMITE ELEVAR CARGAS CON MENOR ESFUERZO

A MENOR INCLINACIÓN DE LA RAMPA, MENOR FUERZA A REALIZAR PERO MAYOR DISTANCIA A RECORRER PARA SUBIR LA MISMA ALTURA

F= R·a/b

PLANO INCLINADO

MECANISMOS DE TRANSMISIÓN

Transmiten el movimiento producido por un elemento a otro elemento

Pueden ser: Por correa Por engranajes

TRANSMISIÓN POR ENGRANAJES

RUEDAS DENTADAS ENCAJAN PARA TRANSMITIR MOVIMIENTO CIRCULARTAMAÑO DE LOS DIENTES DE TODOS LOS ENGRANAJES HA DE SER IGUALSE TIENE EN CUENTA EL NÚMERO DE DIENTES DE CADA RUEDAGIRO DE LOS ENGRANAJES LOS MÁS PEQUEÑOS LO HACEN A

MAYOR VELOCIDAD

TRANSMISIÓN POR ENGRANAJES

SE CUMPLE LA SIGUIENTE RELACIÓN: Z1·w1 = Z2·w2

Donde:Z = Número de dientes del engranaje

w = velocidad angular (velocidad a la que giran los engranajes)

TRANSMISIÓN POR CORREA

CORREA CONDUCE EL MOVIMIENTO DE UNA POLEA A OTRA

SE CUMPLE LA SIGUIENTE RELACIÓN: 1·w1 = 2·w2

Donde: = Diámetro de la polea

w = velocidad angular (velocidad a la que giran los engranajes)

RELACIÓN DE TRANSMISIÓN (r)

ES EL COCIENTE DE LAS VELOCIDADES DE LOS ELEMENTOS QUE SE MUEVEN:

w motriz es la velocidad del elemento que acciona el mecanismo

w conducida es la velocidad del elemento que recibe el movimiento

motriz

onducidac

w

wr

RELACIÓN DE TRANSMISIÓN (r)

SISTEMA MULTIPLICADOR DE VELOCIDAD:

w conducida > w motriz

SISTEMA REDUCTOR DE VELOCIDAD:

w conducida < w motriz