INTEGRACION DE LOS MECANISMOS

·   Identifica algunos mecanismos y los tipos de mecanismos presentes en algunas máquinas.

INTEGRACION DE LOS MECANISMOS

Mecanismo: Un mecanismo es un conjunto de elementos, conectados entre sí por medio de articulaciones móviles.

Los mecanismos sirven para:

- Transformar una velocidad en otra velocidad.

- Transformar una fuerza en otra fuerza.

- Transformar una trayectoria en otra diferente.

- Transformar un tipo de energía en otro tipo distinto de energía.

Según el número de elementos, los mecanismos se pueden clasificar como:

- Simples: si tienen dos elementos de enlace.

- Complejos: si tienen más de dos elementos de enlace.

Sistema mecánico: un sistema mecánico o máquina es una combinación de mecanismos que transforma velocidades, trayectorias, fuerzas o energías mediante una serie de transformaciones intermedias.

Los movimientos que puede describir un elemento de un mecanismo son:

- Movimiento rectilíneo: en un único sentido.

- Movimiento alternativo: o movimiento de vaivén.

- Movimiento circular: una pieza que gira  o rota.

En general y de forma simplificada, se puede decir que toda máquina está formada por 3 elementos principales:

1. Sistema motriz o sistema de entrada: es el dispositivo que introduce la fuerza o el movimiento en la máquina. Suele tratarse de un motor (de gasolina o eléctrico), o de un esfuerzo muscular (de una persona o de un animal), o de una fuerza natural (el viento, la corriente de agua de un río), etc.

2. Sistema transmisor o mecanismo: es un dispositivo que traslada el movimiento del sistema de entrada al sistema de salida.

3. Sistema receptor o sistema de salida: recibe el movimiento o la fuerza para realizar la función de la máquina (un ejemplo de elementos receptores son las ruedas).

Los mecanismos se pueden clasificar en dos grandes grupos:

a) Sistemas de transmisión del movimiento: En este caso el sistema de entrada y el sistema de salida tienen el mismo tipo de movimiento. En base a esto, podemos encontrar dos tipos de sistemas de transmisión:

- Mecanismos de transmisión lineal: movimientos rectilíneos en movimientos rectilíneos (poleas, palancas, etc.).

- Mecanismos de transmisión circular: movimientos de rotación en otra rotación (transmisión por correas, con cadenas, con engranajes, etc.).

b) Sistemas de transformación del movimiento: En este caso el sistema de entrada y el sistema de salida tienen distinto tipo de movimiento. En base a esto, podemos encontrar dos tipos de sistemas de transformación:

- Mecanismos que transforman el movimiento circular en rectilíneo.

- Mecanismos que transforman el movimiento circular en alternativo.

Ahora veremos los mecanismos de transmisión circular, de ahí en adelante, que son los que nos interesan en este momento.

Mecanismos de transmisión circular:

Estos mecanismos “transforman” movimientos de rotación en otros movimientos de rotación. La principal utilidad de este tipo de mecanismos radica en poder aumentar o reducir la velocidad de giro de un eje tanto cuanto se desee. Por ejemplo: el motor de una lavadora gira a alta velocidad, pero la velocidad del tambor que contiene la ropa, gira a menor velocidad. Es necesario, pues, este

tipo de mecanismo. Para desempeñar su misión, las máquinas disponen de partes móviles encargadas de transmitir la energía y el movimiento de las maquinas motrices a otros elementos. Estas partes móviles son los elementos transmisores, que pueden ser directos e indirectos.

Elementos transmisores directos:

 Ø  Eje: Un eje es un elemento, normalmente cilíndrico, que gira sobre sí mismo y sirve para sostener diferentes piezas.

Ø  Árbol: Un árbol es un elemento de una máquina, cilíndrico o no, sobre el que se montan diferentes piezas mecánicas, por ejemplo, un conjunto de engranajes o poleas, a los que se transmite potencia. Pueden adoptar diferentes formas (rectos, acodados, flexibles, etc.). Los arboles (también llamados árboles de transmisión) giran siempre junto con los órganos soportados.

 

Ø  Ruedas de fricción: Son elementos de máquinas que transmiten un movimiento circular entre dos árboles de transmisión gracias a la fuerza de rozamiento entre dos ruedas que se encuentran en contacto directo. A este tipo de transmisión también se le conoce como transmisión por fricción.

 

Ø  Tren de engranajes: Se conoce con el nombre de tren de engranajes al conjunto de dos o más ruedas dentadas que tienen en contacto sus dientes de forma que, cuando gira una, giran las demás. Es un sistema de transmisión circular directo.

Ø  Tornillo sinfín: El mecanismo consta de una rueda conducida dentada, y un tornillo, que es la rueda motriz. Tiene la ventaja de que solamente se puede transmitir el movimiento del tornillo a la rueda cóncava (corona) y nunca al revés, lo que permite que se pueda utilizar en aplicaciones en las que una vez que el motor se ha parado, no sea arrastrado por el propio peso. Permite la transmisión de esfuerzos muy grandes y a la vez tiene una relación de transmisión muy baja. 

Elementos transmisores indirectos:

Poleas con correa: Este tipo de transmisión está basado en la polea, y se utiliza cuando la distancia entre los dos ejes de rotación es grande. El mecanismo consiste en dos poleas que están unidas por una misma correa o por un mismo cable, y su objetivo es transmitir el movimiento del eje de una de las poleas al de la otra.

 

Piñones y cadena: Estos mecanismos están compuestos por dos ruedas dentadas que están conectadas mediante una cadena que se engrana en los dientes de las ruedas. Sirven para conectar dos ejes que se encuentran muy alejados. Se emplean, al igual que los engranajes, para variar la fuerza y la velocidad de un giro.

VÍDEO SOBRE MECANISMOS:

ACTIVIDAD 1: Lea el texto que viene en la guía, analìcelo y responda las siguientes preguntas en su cuaderno. Escriba la pregunta y luego la respuesta. Haga el trabajo con buena letra y de manera ordenada.

1.       ¿Qué es un mecanismo?

2.       ¿Para qué sirven los mecanismos?

3.       ¿Qué son mecanismos simples?

4.       ¿Qué son mecanismos complejos?

5.       ¿Qué es un sistema mecánico?

6.       ¿Qué es un movimiento rectilíneo?

7.       ¿Qué es un movimiento alternativo?

8.       ¿Qué es un movimiento circular?

9.       ¿Qué es un sistema motriz o sistema de entrada?

10.    ¿Qué es un sistema transmisor?

11.    ¿Qué es un sistema receptor o de salida?

12.    ¿Qué son sistemas de transmisión del movimiento?

13.    ¿Qué son mecanismos de transmisión lineal?

14.    ¿Qué son mecanismos de transmisión circular?

15.    ¿Qué es un eje? Dibújelo o péguelo en su cuaderno.

16.    ¿Qué es un árbol? Dibújelo o péguelo en su cuaderno.

17.    ¿Qué es una rueda de fricción? Dibújela o péguelo en su cuaderno.

18.    ¿Qué es un tren de engranajes? Dibújelo o péguelo en su cuaderno.

19.    ¿Qué es un tornillo sin fin? Dibújelo o péguelo en su cuaderno.

20.    ¿Qué es un mecanismo de polea con correa? Dibújelo o péguelo en su cuaderno.

21.    ¿Qué es un mecanismo de piñón y cadena? Dibújelo o péguelo en su cuaderno.

Fuentes de Información:

http://aprendemostecnologia.org/maquinas-y-mecanismos/mecanismos-de-transmision-del-movimiento/

“La senda de la virtud es muy estrecha y el camino del vicio, ancho y espacioso” Miguel de Cervantes

LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

·  Comprende el concepto de energía eléctrica, su utilización y las formas de obtenerla.

LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

Energía: es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo. Casi toda la energía procede directa o indirectamente del sol, con excepción de una pequeña parte, que lo hace del interior de la tierra y que se manifiesta a través de volcanes, terremotos, géiseres, etc.

Energía Eléctrica:

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos y obtener trabajo (cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico). La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, energía sonora, la energía mecánica y la energía térmica.

Ventajas de utilizar la energía eléctrica:

þ  Es fácil de transformar en otras energías: calorífica, sonora, mecánica, luminosa.

þ  Es utilizable en cualquier rango de potencia: se puede usar desde un pequeño electrodoméstico hasta una locomotora.

þ  Es fácil de distribuir hasta cualquier punto donde se necesite: a través de una red de cables, la electricidad viaja hasta cualquier lugar donde se necesite.

þ  Es limpia y silenciosa: No produce humos ni residuos. Es una de las energías más respetuosas con el medio ambiente. 

þ  Es segura: No es necesario almacenar ningún combustible. Bien utilizada y manteniendo la instalación eléctrica en correcto estado, se disfruta del más alto nivel de seguridad.

þ  Es cómoda: Todo empieza a funcionar con sólo accionar un interruptor. Los electrodomésticos apenas necesitan mantenimiento.

þ  Está siempre disponible: La red de distribución llega a todas partes y se adapta a todas las necesidades.

Generación de la energía eléctrica:

Las tres formas de obtener energía es: 1) por medio de pilas o baterías, 2) por medio de celdas fotovoltaicas, o  3) por medio de alternadores o generadores eléctricos.

En el caso 3, la diferencia está en el método empleado para hacer girar la turbina, unas lo hacen calentando el carbón, gas natural u otro combustible, y con el vapor hacen girar la turbina (Central termoeléctrica), otras lo hacen con la caída del agua (Central hidroeléctrica), otras lo hacen por medio de  la energía nuclear (Central solar térmica), otras por medio del viento (Central eólica), etc.

Transporte y distribución de la electricidad:

Para utilizar la electricidad es necesario llevar la corriente eléctrica desde las centrales productoras hasta los lugares en los que se consume; es decir, es necesario transportarla y distribuirla por los cables eléctricos. La cantidad de energía que se transporta en la unidad de tiempo depende de las características de la línea eléctrica; esto es del cable.

¿CÓMO PODEMOS OBTENER ENERGÍA ELÉCTRICA?

VÍDEO SOBRE LA GENERACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA:

Existen varias formas por medio de las cuales el hombre obtiene la energía eléctrica para que pueda llegar a nuestros hogares, fábricas, hospitales, el colegio, etcétera, utilizando diferentes fuentes físicas y materiales distintos.

FORMAS DE OBTENER ELECTRICIDAD	IMAGEN
Central Hidroeléctrica: En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover una rueda. En general, estas centrales aprovechan la energía potencial que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.
Central termoeléctrica: Una central termoeléctrica es una instalación empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de combustibles fósiles como petróleo, gas natural o carbón. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover una turbina y hacer girar un alternador y producir energía eléctrica.
Central nuclear: Una central/planta nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Se caracteriza por el empleo de combustible nuclear compuesto básicamente de material fisionable que mediante reacciones nucleares proporciona calor que a su vez es empleado a través de un ciclo termodinámico convencional para producir el movimiento de alternadores que transforman el trabajo mecánico en energía eléctrica. Estas centrales constan de uno o más reactores.
Central eólica: es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas.
Central solar térmica: es una instalación industrial en la que, a partir del calentamiento de un fluido mediante radiación solar y su uso en un ciclo termodinámico convencional, se produce la potencia necesaria para mover un alternador para generación de energía eléctrica como en una central térmica clásica. Consiste en el aprovechamiento térmico de la energía solar para transferirla y almacenarla en un medio portador de calor, generalmente agua.

TALLER No. 4

ACTIVIDAD 1. Lea el texto que viene en la guía, analícelo y responda las siguientes preguntas en su cuaderno:

1.       ¿Qué es energía?

2.       ¿De dónde procede la energía que consumimos?

3.       ¿Qué es la energía eléctrica?

4.       ¿En qué otras formas de energía se puede transformar la energía eléctrica?

5.       Escriba 3 ventajas de utilizar la energía eléctrica?

6.       Escriba las 3 formas de producir energía eléctrica.

7.       ¿Cuál es principal forma de producir energía eléctrica?

8.       ¿Cómo se transporta y distribuye la electricidad?

9.       ¿Cómo se produce la electricidad en una central termoeléctrica? Haga el dibujo en el cuaderno.

10.    ¿Cómo se produce la electricidad en una central hidroeléctrica? Haga el dibujo en el cuaderno.

11.    ¿Cómo se produce la electricidad en una central nuclear? Haga el dibujo en el cuaderno.

12.    ¿Cómo se produce la electricidad en una central eólica? Haga el dibujo en el cuaderno.

13.    ¿Cómo se produce la electricidad en una central térmica solar? Haga el dibujo en el cuaderno.

14.    Consulta en internet qué es una central solar fotovoltaica.
15. Escriba tres cosas  que aprendió sobre este tema.

ACTIVIDAD 2. Observe y analice el siguiente diagrama; responda las siguientes preguntas utilizando las diferentes fuentes de energía, basado en el diagrama general de producción de electricidad.

a)   ¿Qué fuente de energía utiliza cada central productora de electricidad?

b)   ¿Cómo hace girar la turbina que mueve el generador cada central de energía?

Fuentes de Información:

https://www.youtube.com/watch?v=_h5EQlI6Jfg

“Inteligencia es lo que usas cuando no sabes qué hacer”  Jean Piaget

ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELECTRICO

·     Comprende el concepto de circuito eléctrico, sus componentes y la función de cada uno de estos elementos.

ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO

Circuito eléctrico:

Se denomina circuito eléctrico a una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos conectados entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas o eléctricas.

ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO:

ELEMENTO DEL CIRCUITO	IMAGEN
a)       Un generador de corriente: Son los elementos encargados de suministrar la energía al circuito, creando una diferencia de potencial entre sus terminales que permite que circule la corriente eléctrica. Los elementos que se encargan de esta función son: las pilas, baterías, dinamos y alternadores. Los generadores eléctricos se diferencian según el tipo de corriente que producen. Así, nos encontramos con dos grandes grupos de máquinas eléctricas rotativas: los alternadores y las dinamos. Los alternadores generan electricidad en corriente alterna. El elemento inductor es el rotor y el inducido el estator. Un ejemplo son los generadores de las centrales eléctricas, las cuales transforman la energía mecánica en eléctrica alterna. Las dinamos generan electricidad en corriente continua. El elemento inductor es el estator y el inducido el rotor. Un ejemplo lo encontraríamos en la luz que tiene una bicicleta, la cual funciona a través del pedaleo.
b)       Conductores del circuito: Son materiales que permiten el paso de la corriente eléctrica, por lo que se utilizan como unión entre los distintos elementos del circuito.  Generalmente son: cables formados por hilos de cobre trenzado y recubiertos por un aislante plástico.
c)       Receptores del circuito: Son los componentes que reciben la energía eléctrica y la transforman en otras formas más útiles para nosotros como: movimiento, luz, sonido o calor. Algunos receptores muy comunes son: los bombillos, las lámparas, motores, estufas, altavoces, electrodomésticos, máquinas, etc.
d)       Elementos de control: Estos elementos nos permiten maniobrar con el circuito conectando y desconectando sus diferentes elementos  según nuestra voluntad. Los elementos de control más empleados son: los interruptores, los pulsadores y los conmutadores.
e)       Elementos de protección del circuito: Estos elementos tienen la misión de proteger a la instalación y sus usuarios de cualquier avería que los pueda poner en peligro.  Los más empleados son: los fusibles y los interruptores de protección.  -          Toma de tierra. Es un elemento de protección que permite proteger a las personas de posibles defectos en el aislamiento de las carcasas metálicas de los electrodomésticos.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO:

Intensidad de la  corriente eléctrica (I):

Cantidad de electrones que circulan por un conductor en la unidad de tiempo. Se representa como I y se mide en amperios (A).

La intensidad de corriente eléctrica se mide utilizando un amperímetro que debe conectarse en serie con el circuito.

Resistencia eléctrica (R):

Es la magnitud que mide la dificultad (oposición) que presenta un material al paso de la corriente eléctrica. Se representa como R y se mide en ohmios (Ω). La resistencia eléctrica, depende de la resistividad del material (ρ). Es una propiedad constante en cada material e indica el grado de dificultad que el material opone a la circulación de la corriente eléctrica.

Tensión Voltaje o diferencia de potencial (V):

Para que exista una corriente eléctrica es necesario mantener una diferencia de electrones entre dos puntos del circuito. Esa diferencia de electrones (nivel de carga) se denomina diferencia de potencial o voltaje (V). Se mide en voltios (v).

La diferencia de potencial entre dos puntos es el trabajo necesario para transportar la unidad de carga eléctrica de un punto al otro.

La diferencia de potencial se mide utilizando un voltímetro que debe conectarse en paralelo con el circuito.

Fuerza electromotriz:

Para proveer de voltaje al circuito, es necesario disponer de un dispositivo generador de corriente eléctrica (pila, acumulador, dinamo, alternador, etc.). Este generador debe ser capaz de proporcionar la fuerza necesaria para mantener dicha diferencia de potencial Ɛ. Esta fuerza se llama fuerza electromotriz (f.e.m.), se representa como Ɛ y se mide en voltios (v).

TALLER No. 3

ACTIVIDAD 1. Lea el texto que viene en la guía, analícelo, y responda con claridad y bien legible las respuestas:

1.     ¿Qué es un circuito eléctrico?

2.     ¿Qué es un generador de corriente? Escriba dos ejemplos de este componente.

3.     ¿Qué es un alternador y qué tipo de corriente producen?

4.     ¿Qué es una dinamo y qué tipo de corriente producen?

5.   ¿Qué son los conductores del circuito? Escriba 2 ejemplos de este tipo de elementos de un circuito.

6.   ¿Qué son los receptores del circuito? Escriba 2 ejemplos de este tipo de elementos de un circuito.

7.  ¿Qué son los elementos de control del circuito? Escriba 2 ejemplos de estos elementos de un circuito.

8.   ¿Qué son los elementos de protección del circuito? Escriba 2 ejemplos de estos elementos de un circuito.

9.     ¿Qué es la toma de tierra y para qué nos sirve?

10.  ¿Qué es la intensidad de la corriente eléctrica y en qué unidad de medida se expresa?

11.  ¿Con que aparato se mide la intensidad de la corriente eléctrica?

12.  ¿Qué es la resistencia eléctrica y en qué unidades de medida se expresa?

13.  ¿Con cuál aparato se mide la resistencia eléctrica?

14.  ¿Qué es el voltaje y en que unidades de medida se expresa?

15.  ¿Con cuál aparato se mide el voltaje y cómo debe conectarse a un circuito el aparato?

16.  ¿Qué es la fuerza electromotriz de un circuito, para qué sirve? De ejemplos de aparatos que cumplan con esta función.

17.  Escriba tres cosas que aprendió sobre este tema visto

ACTIVIDAD 2. Resuelva la siguiente sopa de letras con los temas vistos en esta guía.

ACTIVIDAD 3.

Dibuje y coloree en su cuaderno un circuito eléctrico, 2 dibujos de generadores de corriente, 1dibujo de un conductor de un circuito, 2 dibujos de receptores de un circuito, 3 dibujos de elementos de control de un circuito, y 3 dibujos de elementos de protección de un circuito.

“Inteligencia es lo que usas cuando no sabes qué hacer”  Jean Piaget

Fuentes de información:

http://www.linalquibla.com/TecnoWeb/electricidad/contenidos/circuito.htm

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