Tema 6.

1. Energía. Trabajo. Potencia.

● La energía es la capacidad de un sistema físico para producir un trabajo.

● W = E● La unidad es el Julio . J = N . m (Julio = Newton. metro)

● El trabajo W = F . d ● La enegía de un sistema ni se crea ni se

destruye, se transforma .● Potencia● Su unidad es el vatio (W)

P=W (trabajo)t (tiempo)

2. Fuentes de energía

● Una fuente de energía es la materia o el proceso por el cual se obtiene energía.

● Pueden ser renovables o no renovables.● Fuentes de energía no renovables:

a. El petróleo (mezcla de HC).

b. El carbón (mayoritariamente formado por C)

c. El Gas Natural ( mayoritariamente metano)

d. Minerales radiactivos ( minerales de uranio :plechbenda)

3. Fuentes de energía renovables

● a. Eólica .- Tranforma la energía cinética del viento en energía eléctrica (DC).

● b. Solar .- se aprovecha la luz y el calor del sol.a. Fotovoltáica. Radiación en eléctrica (DC)

b. Termosolar. Energía térmica en eléctrica (AC)

● c. Hidráulica .- Tranforma la energía potencial en energía eléctrica (AC).

● d. Biomasa .- Sustancias naturales que se usan como combustibles o para obtener un nuevo tipo de éstos (biodiesel, bioetanol y biogas).

4. Máquinas

● Una máquina es aquel dispositivo que transforma energía. Para que funcione, necesita una energía primaria y la convierte en energía mecánica.

● Las máquinas térmicas son aquellas que la energía primaria es el calor procedente de una combustión.

● Este calor permite alterar el estado de un fluido llamado fluido motor.

● Si el fluido motor es el combustible, el dispositivo se denomina motor. Si el fluido motor no es el combustible, se habla de máquina.

5. Mecanismos

● Son dispositivos que transforman fuerzas y movimientos.

● La fuerza es toda causa capaz de deformar un sistema material o transformar su estado de movimiento consiguiendo una aceleración. Se mide en Newton (N) o en Kilogramos (Kg ) .

● 1 Kg = 9,8 N.

● Los mecanismos se diferencian en tres clases:

a. Mecanismos que transforman fuerzas (palanca y poleas)

b. Mecanismos que transforman velocidades(poleas y engranajes).

c. Mecanismos que transforman tipo de mivimientos:

piñón-cremallera , biela-manivela y leva-barra seguidora.

6. La palanca.Está compuesta de una barra rígidaEstá formada por tres elementos esenciales : F (Fuerza aplicada), R (Resistencia o carga elevada) y f ( fulcro o punto de apoyo).

Fórmula :F . X=R .Y

R

F

Y

X

f

Tipos de palancas

● a. Primer género. La disposición es : R – f – F

ejemplo : pinzas de la ropa, tijeras, balancín.etc.

● b. Segundo género.La disposición es : f – R – F

ejemplo: una carretilla con el eje de la rueda en el extremo. Un cascanueces.

● c. Tercer género. La disposición es : f – F – R

Ejemplo : unas pinzas quirúrgicas

Polea fija

Poleas fíjas y movilesPolea fija. El eje gira y no se desplaza.Polea móvil. El eje gira y se desplaza.

VM (Ventaja mecánica).

VM = R / F

F = R / 2

VM = 2 F

Mecanismos que transforman velocidades

M

RT , Relación de transmisión

RT = n2 / n

1 = d

1 / d

2

Engranajes

M

M

Z1

Z2

n1 n

2

RT = n2 / n

1 = z

1 / z

2

Sinfín-corona

M

Trannsmite movimiento de rotación en ejes que se cruzan.El Sinfín posee un único diente z

1 = 1

RT = n2 / n

1 = 1 / z

2

z2 , es el número de dientes de la corona.

Mecanismos que transforman el movimiento

● a. Movimiento circular en lineal : Tornillo-tuerca.

Piñón-cremallera.● b. Movimiento circular en alternativo regular: Biela – manivela

Biela- excéntrica.● c. Movimiento circular en alternativo irregular:

Leva – barra seguidora.

● Otros elementos : Cigüeñal .- es un árbol de manivelas.

Motores.● Son dispositivos que transforman un tipo de

energía(energía primaria) en energía mecánica: energía cinética de rotación en el eje.

● Cuando la energíaq primaria es la eléctrica, el motor es eléctrico.

● Cuando la energía primaria es el calor procedente de la combustión y la expansión de los gases resultantes, el motor es térmico.

● Los motores térmicos pueden ser:

a. De combustión externa. El combustible es diferente al fluido motor; ejemplo la máquina de vapor.

b. De combustión interna. El combustible es el fluido motor; por ejemplo los motores de explosión y de combustión.

Máquina de vapor.

Motor de explosión de 4 tiempos

Motor a reacción