viernes, 11 de febrero de 2011
lunes, 24 de enero de 2011
MAGNETISMO
IMANES PERMANENTES
Una de las características principales que distingue a los imanes es la fuerza de atracción o repulsión que ejercen sobre otros metales las líneas magnéticas que se forman entre sus polos.
Cuando enfrentamos dos o más imanes independientes y acercamos cada uno de ellos por sus extremos, si los polos que se enfrentan tienen diferente polaridad se atraen (por ejemplo, polo norte con polo sur), pero si las polaridades son las mismas (polo norte con norte, o polo sur con sur), se rechazan.
Cuando aproximamos los polos de dos imanes, de inmediato se establecen un determinado número de líneas de fuerza magnéticas de atracción o de repulsión, que actúan directamente sobre los polos enfrentados.
Las líneas de fuerza de atracción o repulsión que se establecen entre esos polos son invisibles, pero su existencia se puede comprobar visualmente si espolvoreamos limallas de hierro sobre un papel o cartulina y la colocamos encima de uno o más imanes.
INDUCCIÓN MAGNÉTICA
ELECTROMAGNETISMO
En este enlace podeis encontrar más información:
ELELCTROMAGNETISMO
Y tambien en este video:
Ahora es vuestro turno de crear un electroimán.
Vamos a ver como lo podemos hacer:
Llevalo a clase!!
Experimento de Faraday-Henry sobre la interacción de fenómenos eléctricos y magnéticos.
| Desde el siglo VI a. C. ya se conocía que el óxido ferroso-férrico, al que los antiguos llamaron magnetita, poseía la propiedad de atraer partículas de hierro. Hoy en día la magnetita se conoce como imán natural y a la propiedad que tiene de atraer los metales se le denomina “magnetismo”. Los chinos fueron los primeros en descubrir que cuando se le permitía a un trozo de magnetita girar libremente, ésta señalaba siempre a una misma dirección; sin embargo, hasta mucho tiempo después esa característica no se aprovechó como medio de orientación. Los primeros que le dieron uso práctico a la magnetita en función de brújula para orientarse durante la navegación fueron los árabes. |
Como todos sabemos, la Tierra constituye un gigantesco imán natural; por tanto, la
magnetita o cualquier otro tipo de imán o elemento magnético que gire libremente s
obre un plano paralelo a su superficie, tal como lo hace una brújula, apuntará
siempre al polo norte magnético. Como aclaración hay que diferenciar el polo
norte magnético de la Tierra del Polo Norte geográfico. El Polo Norte
geográfico es el punto donde coinciden todos los meridianos que dividen la Tierra,
al igual que ocurre con el Polo Sur.
Sin embargo, el polo norte magnético se encuentra situado a 1 200 kilómetos
de distancia del norte geográfico, en las coordenadas 78º 50´ N (latitud Norte)
y 104º 40´ W (longitud Oeste), aproximadamente sobre la isla Amund Ringness, l
ugar hacia donde apunta siempre la aguja de la brújula y no hacia el norte geográfico
, como algunas personas erróneamente creen.
magnetita o cualquier otro tipo de imán o elemento magnético que gire libremente s
obre un plano paralelo a su superficie, tal como lo hace una brújula, apuntará
siempre al polo norte magnético. Como aclaración hay que diferenciar el polo
norte magnético de la Tierra del Polo Norte geográfico. El Polo Norte
geográfico es el punto donde coinciden todos los meridianos que dividen la Tierra,
al igual que ocurre con el Polo Sur.
Sin embargo, el polo norte magnético se encuentra situado a 1 200 kilómetos
de distancia del norte geográfico, en las coordenadas 78º 50´ N (latitud Norte)
y 104º 40´ W (longitud Oeste), aproximadamente sobre la isla Amund Ringness, l
ugar hacia donde apunta siempre la aguja de la brújula y no hacia el norte geográfico
, como algunas personas erróneamente creen.
Principios sobre electromagnetismo:
IMANES PERMANENTES
Cualquier tipo de imán, ya sea natural o artificial, posee dos polos perfectamente diferenciados: uno denominado polo norte y el otro denominado polo sur.
| Todos los imanes tienen dos polos: uno norte (N) y otro sur (S). |
Una de las características principales que distingue a los imanes es la fuerza de atracción o repulsión que ejercen sobre otros metales las líneas magnéticas que se forman entre sus polos.
Cuando enfrentamos dos o más imanes independientes y acercamos cada uno de ellos por sus extremos, si los polos que se enfrentan tienen diferente polaridad se atraen (por ejemplo, polo norte con polo sur), pero si las polaridades son las mismas (polo norte con norte, o polo sur con sur), se rechazan.
| Si enfrentamos dos imanes con polos diferentes se atraen, mientras que si los polos enfrentados son iguales, se repelen. |
Cuando aproximamos los polos de dos imanes, de inmediato se establecen un determinado número de líneas de fuerza magnéticas de atracción o de repulsión, que actúan directamente sobre los polos enfrentados.
Las líneas de fuerza de atracción o repulsión que se establecen entre esos polos son invisibles, pero su existencia se puede comprobar visualmente si espolvoreamos limallas de hierro sobre un papel o cartulina y la colocamos encima de uno o más imanes.
INDUCCIÓN MAGNÉTICA
| Si cogemos un alambre de cobre o conductor de cobre, ya sea con forro aislante o sin éste, y lo movemos de un lado a otro entre los polos diferentes de dos imanes, de forma tal que atraviese y corte sus líneas de fuerza magnéticas, en dicho alambre se generará por inducción una pequeña fuerza electromotriz (FEM), que es posible medir con un galvanómetro, instrumento semejante a un voltímetro, que se utiliza para detectar pequeñas tensiones o voltajes. |
Este fenómeno físico, conocido como "inducción magnética" se origina cuando el conductor corta las líneas de fuerza magnéticas del imán, lo que provoca que las cargas eléctricas contenidas en el metal del alambre de cobre (que hasta ese momento se encontraban en reposo), se pongan en movimiento creando un flujo de corriente eléctrica. Es preciso aclarar que el fenómeno de inducción magnética sólo se produce cada vez que movemos el conductor a través de las líneas de fuerza magnética. Sin embargo, si mantenemos sin mover el alambre dentro del campo magnéticos procedente de los polos de los dos imanes, no se inducirá c orriente alguna. En esa propiedad de inducir corriente eléctrica cuando se mueve un conductor dentro de un campo magnético, se basa el principio de funcionamiento de los generadores de corriente eléctrica. Ahora bien, si en vez de moverlo colocáramos el mismo conductor de cobre dentro del campo magnético de los dos imanes y aplicamos una diferencia de potencial, tensión o voltaje en sus extremos, como una batería, por ejemplo, el campo magnético que produce la corriente eléctrica alrededor del conductor al circular a través del mismo, provocará que las líneas de fuerza o campo magnético de los imanes lo rechacen. De esa forma el conductor se moverá hacia un lado o hacia otro, en dependencia del sentido de circulación que tenga la corriente, provocando que rechace el campo magnético y trate de alejarse de su influencia. |
Cuando aplicamos una diferencia de potencial, tensión o voltaje a un conductor y lo situamos dentro de las líneas de fuerza de un campo magnético, como el de dos imanes, por ejemplo, éste será rechazado hacia uno u otro lado, en dependencia del sentido de dirección que tenga la corriente que fluye por el conductor. |
El campo magnético que se crea alrededor del alambre de cobre o conductor cuando fluye la corriente eléctrica, hace que éste se comporte también como si fuera un imán y en esa propiedad se basa el principio de funcionamiento de los motores eléctricos. En la actualidad la magnetita no se emplea como imán, pues se pueden fabricar imanes permanentes artificiales de forma industrial a menor costo. |
| En la actualidad se fabrican imanes permanentes artificiales, para su empleo, por ejemplo, en la fabricación de altavoces para equipos de audio, dinamos para el alumbrado en las bicicletas, pequeños motores para uso en juguetes o en equipos electrónicos, en la junta hermética de la puerta de los frigoríficos y, por supuesto, en la fabricación de brújulas. | |||
| Los altavoces de los equipos de sonido emplean, comúnmente, un imán permanente. | |||
ELECTROMAGNETISMO
| En 1820 el físico danés Hans Christian Oerted descubrió que entre el magnetismo y las cargas de la corriente eléctrica que fluye por un conductor existía una estrecha relación. |
| Cuando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo magnético tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de una brújula. Si cogemos un trozo de alambre de cobre desnudo, recubierto con barniz aislante y lo enrollamos en forma de espiral, habremos creado un solenoide con núcleo de aire. |
Si a ese solenoide le aplicamos una tensión o voltaje, desde el mismo momento que la corriente comienza a fluir por las espiras del alambre de cobre, creará un campo magnético más intenso que el que se origina en el conductor normal de un circuito eléctrico cualquiera cuando se encuentra extendido, sin formar espiras. |
| Bobina solenoide con núcleo de aire construida con alambre. desnudo de cobre enrollado en forma de espiral y protegido con. barniz aislante. Si a esta bobina le suministramos corriente. eléctrica empleando cualquier fuente de fuerza electromotriz, como. una batería, por ejemplo, el flujo de la corriente que circulará a. través de la bobina propiciará la aparición de un campo magnético. de cierta intensidad a su alrededor. | ||
| Después, si a esa misma bobina con núcleo de aire le introducimos un trozo de metal como el hierro, ese núcleo, ahora metálico, provocará que se intensifique el campo magnético y actuará como un imán eléctrico (o electroimán), con el que se podrán atraer diferentes objetos metálicos durante todo el tiempo que la corriente eléctrica se mantenga circulando por las espiras del enrollado de alambre de cobre. |
| Bobina solenoide a la que se le ha introducido un núcleo metálico. como el hierro (Fe). Si comparamos la bobina anterior con núcleo< de aire con la bobina de esta ilustración, veremos que ahora las< líneas de fuerza magnética se encuentran mucho más< intensificadas al haberse convertido en un electroimán. | ||
| Cuando el flujo de corriente eléctrica que circula a través del enrollado de cobre cesa, el magnetismo deberá desaparecer de inmediato, así como el efecto de atracción magnética que ejerce el núcleo de hierro sobre otros metales. Esto no siempre sucede así, porque depende en gran medida de las características del metal de hierro que se haya empleado como núcleo del electroimán, pues en algunos casos queda lo que se denomina "magnetismo remanente" por un tiempo más o menos prolongado después de haberse interrumpido totalmente el suministro de corriente eléctrica. |
En este enlace podeis encontrar más información:
ELELCTROMAGNETISMO
Y tambien en este video:
Ahora es vuestro turno de crear un electroimán.
Vamos a ver como lo podemos hacer:
Llevalo a clase!!
Experimento de Faraday-Henry sobre la interacción de fenómenos eléctricos y magnéticos.
Polímetro
Polímetro
- Interruptor rotativo: permite seleccionar funciones y escalas. Girando este componente se consigue seleccionar la magnitud (tensión, intensidad, etc.) y el valor de escala.
- Ranuras de inserción de condensadores: es donde se debe insertar el condensador cuya capacidad se va a medir.
- Orificio para la Hfe de los transistores: permite insertar el transistor cuya ganancia se va a medir.
- Entradas: en ellas se conectan las puntas de medida.
Habitualmente, los polímetros analógicos poseen cuatro bornes (aunque también existen de dos), uno que es el común, otro para medir tensiones y resistencias, otro para medir intensidades y otro para medir intensidades no mayores de 20 amperios.
Cómo medir con el Polímetro
Qué es
El polímetro es un instrumento que permite verificar el perfecto funcionamiento de un circuito eléctrico. Mide tensiones alternas y continuas, corrientes, resistencias, etc. Afortunadamente, su producción en masa ha abaratado el precio de este tipo de aparatos, y en la actualidad se pueden adquirir en cualquier gran superficie.Para qué sirve
El polímetro permite medir principalmente voltios de corriente continua y alterna, valores de resistencias, test de conductividad de pistas y cables y ganancia de transistores.Tipos
Hay dos tipos de polímetros: los digitales y los analógicos. Los digitales son más precisos porque la medición que se señala en la pantalla es exacta. En cambio, en los analógicos aparecen marcadas mediante un modulador cuya aguja señala el dato.Componentes y funcionamiento
Un polímetro analógico genérico o estándar suele tener los siguientes componentes: - Conmutador alterna-continua (AC/DC): permite seleccionar una u otra opción dependiendo de la tensión (continua o alterna).- Interruptor rotativo: permite seleccionar funciones y escalas. Girando este componente se consigue seleccionar la magnitud (tensión, intensidad, etc.) y el valor de escala.
- Ranuras de inserción de condensadores: es donde se debe insertar el condensador cuya capacidad se va a medir.
- Orificio para la Hfe de los transistores: permite insertar el transistor cuya ganancia se va a medir.
- Entradas: en ellas se conectan las puntas de medida.
Habitualmente, los polímetros analógicos poseen cuatro bornes (aunque también existen de dos), uno que es el común, otro para medir tensiones y resistencias, otro para medir intensidades y otro para medir intensidades no mayores de 20 amperios.
Precaución
Los polímetros analógicos empleados normalmente en electricidad y muchos de los utilizados en electrónica están ajustados para indicar la tensión eficaz de señales senoidales. Para ello hacen uso de la relación fija entre la tensión eficaz y la media, que es la que realmente miden, de las ondas senoidales. La medición por tanto no es exacta, normalmente es menor. Este problema se solventa utilizando polímetros digitales que obtienen el valor real de la tensióCómo medir con el Polímetro
domingo, 23 de enero de 2011
Curiosidades
CURIOSIDADES FÍSICA
Masa y Peso
¿Qué pesa más, 1 kg de paja o 1kg de plomo?
¿Qué pesa más, 1 kg de paja o 1 kg de plomo? La mayoría de la gente responde sin dudar que pesan lo mismo. ¡Pues se equivocan! el peso aparente, o dicho de otra forma, lo que apreciamos si los ponemos en una balanza... dista mucho de ser el mismo para los dos.
Empecemos con un ejemplo muy fácil, una mochila cargada de piedras tiene mucha masa y por tanto pesa un huevo, pero si alguien te ayuda a llevarla, te parecera que pesa menos aunque la masa de la mochila sea la misma.
La masa se define como cantidad de materia de un cuerpo y su unidad son los kilogramos, el peso que mide una báscula es realmente, la resultante de todas las fuerzas que se están dando en un cuerpo, la unidad de la fuerza son los newtons.
Coloquialmente no se disitingue entre peso o masa, pero aquí esta la clave de la pregunta, alrededor de la paja o el hierro hay un aire que lo envuelve, es decir, estan sumergidos en un fluido.
En este punto hay que recordar el principio de Arquímedes, todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
FTOT = Fpeso - Fempuje = mcuerpo · g - Vcuerpo · densidad fluido · g
El peso aparente o final del cuerpo, lo determina tanto su masa como su volumen. Esta diferencia de densidades aparentes (masa/volumen total que ocupa) explica porqué un clavo se hunde y un barco, que tiene mucha mas hierro que el clavo, flota.
La paja al ser más voluminosa que el plomo desaloja más aire y experimenta mas empuje, en la práctica, "pesaría" 175 gramos menos que el kg de plomo.
Para obtener la masa real simplemente habrá que pesar las cosas al vacío, sin aire alrededor.
De todas formas, si no te ha quedado muy claro imagina que fueras a pesar la paja y el plomo bajo el auga, directamente no podrías. Aquí la paja flotaría ya que el empuje sería mucho mayor debido a que la densidad del agua es superior a la del aire.
Habréis comprobado que el vaso caliente se encuentra en un proceso más avanzado de congelación. Para los que sean más perezosos, les dejo un vídeo donde se realiza el experimento en un laboratorio. Lo que hay dentro de los tubos de ensayo parecen ser unas sondas para medir la temperatura.
El efecto Mpemba dice que dados dos recipientes con agua cuyas temperaturas difieran más de 30º (aprox.), el recipiente con agua caliente se congelará antes que el de agua fría. Esto se debe a muchos factores:
Para terminar, os dejo un vídeo, donde se ve mucho mejor el efecto Mpemba. Si alguno vive en alguna zona tan fría que en invierno se alcancen estas temperaturas, le animaría a realizar esta sencilla prueba. De hecho, en el hemisferio sur, seguro que por estas fechas ya se están alcanzando esas temperaturas, por lo que si me enviáis un vídeo, prometo colgarlo.
CURIOSIDADES MATEMÁTICAS
Matemática recreativa
Masa y Peso
¿Qué pesa más, 1 kg de paja o 1kg de plomo?
¿Qué pesa más, 1 kg de paja o 1 kg de plomo? La mayoría de la gente responde sin dudar que pesan lo mismo. ¡Pues se equivocan! el peso aparente, o dicho de otra forma, lo que apreciamos si los ponemos en una balanza... dista mucho de ser el mismo para los dos.
Empecemos con un ejemplo muy fácil, una mochila cargada de piedras tiene mucha masa y por tanto pesa un huevo, pero si alguien te ayuda a llevarla, te parecera que pesa menos aunque la masa de la mochila sea la misma.
La masa se define como cantidad de materia de un cuerpo y su unidad son los kilogramos, el peso que mide una báscula es realmente, la resultante de todas las fuerzas que se están dando en un cuerpo, la unidad de la fuerza son los newtons.
Coloquialmente no se disitingue entre peso o masa, pero aquí esta la clave de la pregunta, alrededor de la paja o el hierro hay un aire que lo envuelve, es decir, estan sumergidos en un fluido.
En este punto hay que recordar el principio de Arquímedes, todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado.
FTOT = Fpeso - Fempuje = mcuerpo · g - Vcuerpo · densidad fluido · g
El peso aparente o final del cuerpo, lo determina tanto su masa como su volumen. Esta diferencia de densidades aparentes (masa/volumen total que ocupa) explica porqué un clavo se hunde y un barco, que tiene mucha mas hierro que el clavo, flota.
La paja al ser más voluminosa que el plomo desaloja más aire y experimenta mas empuje, en la práctica, "pesaría" 175 gramos menos que el kg de plomo.
Para obtener la masa real simplemente habrá que pesar las cosas al vacío, sin aire alrededor.
De todas formas, si no te ha quedado muy claro imagina que fueras a pesar la paja y el plomo bajo el auga, directamente no podrías. Aquí la paja flotaría ya que el empuje sería mucho mayor debido a que la densidad del agua es superior a la del aire.
¿Por qué se congela el agua caliente antes que la fría?
Así es , como están escuchando. El agua caliente se congela antes que la fría. Bueno, para ser ciertos, bajo ciertas condiciones... Pero empecemos por el principio.
En 1963, Erasto B. Mpemba estaba en una clase de cocina de su escuela de secundaria en Tanzania. Preparando helados, observó cómo las mezclas calientes se solidificaban antes que las frías. Anteriormente, personas como Descartes o Aristóteles se habían percatado de este hecho, pero nadie había sido capaz de darle una explicación. Incluso hoy en día no se ponen de acuerdo. A este fenómeno se le conoce como Efecto Mpemba.
En 1963, Erasto B. Mpemba estaba en una clase de cocina de su escuela de secundaria en Tanzania. Preparando helados, observó cómo las mezclas calientes se solidificaban antes que las frías. Anteriormente, personas como Descartes o Aristóteles se habían percatado de este hecho, pero nadie había sido capaz de darle una explicación. Incluso hoy en día no se ponen de acuerdo. A este fenómeno se le conoce como Efecto Mpemba.
Os propongo que hagáis un experimento. Coged dos vasos de agua idénticos e introducid una misma cantidad de agua (podéis tomar como medida un vaso más pequeño, como un vaso de chupito por ejemplo). Mientras que en uno echad agua cogida de la nevera, en el otro cogedla caliente del grifo (pero que esté muy muy caliente), eso sí, con cuidado! Ahora metedlos en el congelador. Como no podemos ver cual se congela antes, lo que vamos a hacer es dejarlos 10 minutos y ver cual está más congelado. Tachán!
Veamos por qué ocurre el efecto Mpemba. El tiempo de congelación de un líquido depende de muchos factores: la temperatura, el recipiente, si tiene impurezas disueltas, las imperfecciones del recipiente... (por este motivo os pedí coger dos vasos iguales para hacer el experimento)
El efecto Mpemba dice que dados dos recipientes con agua cuyas temperaturas difieran más de 30º (aprox.), el recipiente con agua caliente se congelará antes que el de agua fría. Esto se debe a muchos factores:
- La evaporación: El agua caliente se evaporará más rápido. De esta manera, la masa de agua resultante que deberá congelarse es menor. Si se taparan los recipientes con un plástico, se comprobaría que aunque sigue produciéndose el efecto Mpemba, la diferencia de tiempos es menor.
- La convección: La convección es una forma de transmitir calor. Durante la congelación, las partes frías de agua bajan hacia la parte baja del recipiente (y al revés), repartiendo la temperatura. En el agua caliente, al tener mayor temperatura, ese movimiento de agua es más activo.
- Gases disueltos: El agua caliente posee más facilidad para disolver gases, cuyas burbujas actuarían como nucleantes en el proceso de congelación.
- Superenfriamiento: A este efecto le dedicaré una entrada en el futuro. De momento deciros que el agua fría podría entrar en un estado metaestable, permaneciendo a una temperatura menor a 0º sin congelarse.
Debido a la multitud de variables, los científicos se han visto en problemas para diseñar experimentos que analicen cada una por separado, aislando su efecto. A esto, se debe añadir la complejidad de las ecuaciones (diferenciales en derivadas parciales) del sistema y su dificultad de resolución.
Para terminar, os dejo un vídeo, donde se ve mucho mejor el efecto Mpemba. Si alguno vive en alguna zona tan fría que en invierno se alcancen estas temperaturas, le animaría a realizar esta sencilla prueba. De hecho, en el hemisferio sur, seguro que por estas fechas ya se están alcanzando esas temperaturas, por lo que si me enviáis un vídeo, prometo colgarlo.
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lunes, 8 de noviembre de 2010
MECANISMOS
Palancas
La palanca es una máquina simple que tiene como función transmitir una fuerza y un desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.
Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o la distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.
Ley de la palanca
En física, la ley que relaciona las fuerzas de una palanca en equilibrio se expresa mediante la ecuación:
- Ley de la palanca: Potencia por su brazo es igual a resistencia por el suyo.
Siendo P la potencia, R la resistencia, y Bp y Br las distancias medidas desde el fulcro hasta los puntos de aplicación de P y R respectivamente, llamadas brazo de potencia y brazo de resistencia.
Tipos de palancas
Poleas
Aquí teneis un resúmen:
LA PALANCA
EJERCICIOS
Problemas resueltos de Palancas
Ejercicios propuestos palancas I
Ejercicios propuestos palancas II
Ejercicios propuestos palancas III
MÁQUINAS Y MECANISMOS
Para ilustrar el tema, y que sea mucho más fácil de entender, se pueden ver una serie de videos y animaciones de los distintos mecanismos de transmisión y de transformación que se estudian en el tema:
MECANISMOS DE TRANSMISIÓN:
Transmisión por correa simple
Transmisión por correa cruzada
Transmisión por polea-correa compuesta
Engranajes:
Engranajes rectos:
Engranajes rectos con rueda loca
Engranajes rectos compuesto
Engranajes helicoidales
Transmisión por cadena:
APLICACIONES
MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN.
En estos mecanismos, el tipo de movimiento que tiene el elemento de entrada del mecanismo es diferente del tipo de movimiento que tenga el elemento de salida, es decir, el tipo de movimiento se transforma en otro distinto, de ahí el nombre de mecanismo de transformación.
Los mecanismos de transformación puede ser, a su vez, agrupados en dos grandes grupos:
- Mecanismos de transformación circular-lineal: En este caso, el elemento de entrada tiene movimiento circular, mientras que el elemento de salida tiene movimiento lineal. Ejemplo: El mecanismo piñón-cremallera.
- Mecanismos de transformación circular-alternativo: En este caso, el elemento de entrada tiene movimiento circular, mientras que el elemento de salida tiene movimiento alternativo. Ejemplo: El mecanismo de biela-manivela.
Veamos algunos de ellos, de uno en uno,…
Piñón - cremallera:
Este mecanismo convierte el movimiento circular de un piñón en uno lineal continuo por parte de la cremallera, que no es más que una barra rígida dentada . Este mecanismo es reversible, es decir, el movimiento rectilíneo de la cremallera se puede convertir en un movimiento circular por parte del piñón. En el primer caso, el piñón al girar y estar engranado a la cremallera, empuja a ésta, provocando su desplazamiento lineal.
En el siguiente vídeo podrás observar una de sus más extendidas aplicaciones: La dirección asistida. El conjunto de mecanismos que componen el sistema de la dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor. Cuando giras el volante de un automóvil, giras al mismo tiempo un piñón situado en el otro extremo del eje del volante. Este, a su vez, engrana a una cremallera que, al desplazarse, permite el giro de las ruedas que te permiten cambiar la dirección del coche…pero mejor es que observes el vídeo y así comprobarás su funcionamiento.
También se puede encontrar este mecanismo en los elevalunas manuales de un automóvil. Cuando queremos subir la ventanilla de nuestro coche, de forma manual, lo que hacemos en realidad es girar, además de la manivela, un piñón acoplado a una cremallera curva que tiene en un extremo una palanca articulada. Una vez más, un movimiento circular se trasnforma en otro lineal que esta vez pertenece a la luna.
La leva
En mecánica, una leva es un elemento mecánico hecho de algún material (madera,metal, plástico, etc.) que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial. De este modo, el giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte una pieza conocida como seguidor.
Permite obtener un movimiento alternativo, a partir de uno circular; pero no nos permite obtener el circular a partir de uno alternativo (o de uno oscilante). Es un mecanismo no reversible, es decir, el movimiento alternativo del seguidor no puede ser transformado en un movimiento circular para la leva. Si haces clic sobre el dibujo de la derecha, verás a la leva en acción.
En resumen:
- Tipo de mecanismo: Transformación circular a alternativo.
- Elemento motriz: Leva, que describe un movimiento circular.
- Elemento conducido: Seguidor, que describe un movimiento alternativo.
También se puede apreciar en la siguiente animación la válvula de un cilindro de un motor de combustión accionada por una leva.
Biela - manivela
Este mecanismo transforma el movimiento circular de la manivela en un movimiento alternativo del pie de una biela, que es una barra rígida, cuyo extremo está articulado y unido a la manivela. Este sistema también funciona a la inversa, es decir, transforma el movimiento alternativo de la biela en un movimiento de rotación de la manivela. Este mecanismo es esencial, pues se utiliza en motores de combustión interna, máquinas de vapor, máquinas de coser, herramientas mecánicas, etc. En el caso de los motores de los coches, la manivela es sustituida por el cigüeñal, que arrastra los pistones del motor a través de las bielas.
En la siguiente imágen se puede observar el mecanismo en acción en el que se aprecia la biela (de color gris) unida a la manivela (circular) por un extremo. El otro extremo de la biela tiene el movimiento alternativo ya citado en el que podría fijarse, por ejemplo, un pistón. Véase también Motores de combustión.
El cigüeñal
El cigüeñal es un árbol de transmisión que junto con las bielas transforma el movimiento alternativo en circular, o viceversa. En realidad consiste en un conjunto de manivelas. Cada manivela consta de una parte llamada muñequilla y dos brazos que acaban en el eje giratorio del cigüeñal. Cada muñequilla se une una biela, la cual a su vez está unida por el otro extremo a un pistón. Observa la imagen y lo entenderás inmediatamente…
En la siguiente imagen puedes apreciar un cigüeñal real unido a sus respectivas bielas
Y por último, os muestro un corto vídeo donde se aprecia el movimiento del conjunto pistón, biela y cigüeñal.
Motor de explosión
Mecanismo de tornillo-tuerca
El mecanismo tornillo-tuerca, conocido también como husillo-tuerca es un mecanismo de transformación de circular a lineal compuesto por una tuerca alojada en un eje roscado (tornillo).
Si el tornillo gira y se mantiene fija lo orientación de la tuerca, el tornillo avanza con movimiento rectilíneo dentro de ella.
Por otra parte, si se hace girar la tuerca, manteniendo fija la orientación del tornillo, aquella avanzará por fuera de ésta. Este mecanismo es muy común en nuestro entorno, pues lo podemos encontrar en infinidad de máquinas y artilugios.
Evidentemente, este mecanismo es irreversible, es decir, no se puede convertir el movimiento lineal de ninguno de los elementos en circular.
El avance depende depende de dos factores:
- La velocidad de giro del elemento motriz.
- El paso de la rosca del tornillo, es decir, la distancia que existe entre dos crestas de la rosca del tornillo. Cuando mayor sea el paso, mayor será la velocidad de avance.
Veamos algunos instrumentos que incorporan este mecanismo:
En los siguientes enlaces podeis obtener más información y practicar:
Máquinas y Mecanismos I
Máquinas y Mecanismos II
...y mira, aquí puedes reforzar tus conocimientos:
El movimiento se demuestra andando,asi que toca experimenta y reflexiona aquí
prueba...verás cómo te gusta... ÁNIMO!
...Y AHORA...
EJERCICIOS
Problemas Propuestos, Ruedas dentadas Poleas correas
Problemas Propuestos de mecanismos
AUTOEVALUACIÓN... cuánto sabes?
martes, 26 de octubre de 2010
lunes, 25 de octubre de 2010
PROGRAMA DE IGUALDAD ENTRE HOMBRES Y MUJERES
Podeis visitar el autobus que se encuentra en la Plaza de la Constitución para obtener información sobre igualdad entre hombres y mujeres.
domingo, 24 de octubre de 2010
www.aulatecno.es
Enlaces interesantes de TECNOLOGÍA
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PROGRAMACIONES
viernes, 22 de octubre de 2010
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Importancia de los materiales de construccion
Aquí teneis un video:
Materiales de construcción. El ladrillo.
El ladrillo es una pieza cerámica, generalmente ortoédrica, obtenida por moldeo, secado y cocción a altas temperaturas de una pasta arcillosa, cuyas dimensiones suelen rondar 24 x 11,5 x 6 cm. Se emplea en albañilería para la ejecución de fábricas de ladrillo, ya sean muros, tabiques, tabicones, etc. Se estima que los primeros ladrillos fueron creados alrededor del 6.000 a. C.
Los siguientes videos nos ilustran el proceso de fabricación de este material de construcción.
Así se hace… El ladrillo.
Materiales de Construcción. El granito.
El granito es una roca plutónica constituida esencialmente por cuarzo, feldespato y normalmente también mica. Es la roca más abundante de la corteza continental. Se produce al solidificarse lentamente y a muy alta presión, magma con alto contenido en sílice producto de la fusión de las rocas que forman los continentes, sometidas al calor del manto en la parte inferior de estos.
El siguiente video nos ilustra sobre el proceso de extracción de este bello material de construcción, así como de las distintas técnicas de serrado que se emplean con los bloques obtenidos.
Así se hace… Obtención del granito.
Materiales de Construcción. El vidrio.
Así se hace… Obtención del vidrio.
Materiales de Construcción. El cemento.
El Cemento, es sustancia de polvo fino hecha de argamasa de yeso capaz de formar una pasta blanda al mezclarse con agua y que se endurece espontáneamente en contacto con el aire.
Tiene diversas aplicaciones, como la obtención de hormigón por la unión de arena y grava con cemento Portland (es el más usual), para pegar superficies de distintos materiales o para revestimientos de superficies a fin de protegerlas de la acción de sustancias químicas. El cemento tiene diferentes composiciones para usos diversos. Puede recibir el nombre del componente principal, como el cemento calcáreo, que contiene óxido de silicio, o como el cemento epoxiaco, que contiene resinas epoxídicas; o de su principal característica, como el cemento hidráulico o el cemento rápido. Los cementos utilizados en la construcción se denominan en algunas ocasiones por su origen, como el cemento romano, o por su parecido con otros materiales, como el caso del cemento Portland, que tiene cierta semejanza con la piedra de Portland, utilizada en Gran Bretaña para la construcción. Los cementos que resisten altas temperaturas se llaman cementos refractantes.
El cemento se fragua o endurece por evaporación del líquido plastificante, como el agua, por transformación química interna, por hidratación o por el crecimiento de cristales entrelazados. Otros tipos de cemento se endurecen al reaccionar con el oxígeno y el dióxido de carbono de la atmósfera.
El siguiente video nos muestra el proceso de obtención de este material de construcción.
Así se hace… El cemento
Averigua lo que sabes: un cuestionario básico que te permitirá evaluar tus conocimientos.
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