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FICHA DE APOYO 3º ESO
Nombre:....................................................................................Curso:.......................................................................................
1) MECANISMOS: LA PALANCA
La palanca es un mecanismo que transforma un movimiento lineal, es decir de
traslación, en otro lineal pero con distinta fuerza y espacio recorrido.
La palanca está formada por una barra recta que gira alrededor de un punto de
apoyo o fulcro.
Se llama potencia (P) a la fuerza que se aplica a la palanca.
Se llama resistencia (R) a la fuerza que queremos vencer.
- Palanca de primer género: el punto de apoyo se sitúa entre la potencia y la
resistencia. Ejemplo: tijera o alicate.
- Palanca de segundo género: la resistencia se sitúa entre el punto de apoyo y
la potencia. Ejemplo: carretilla o abridor de botellas.
- Palanca de tercer género: la potencia se sitúa entre el punto de apoyo y la
resistencia. Ejemplo: caña de pescar o pinza de depilar.
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CALIFICACIÓN:
CUESTIONES
1) ¿Cuál es el tipo de movimiento que transforma la palanca?
2) ¿Cuál es la constitución de una palanca?
3) ¿Qué es el fulcro de una palanca?
4) ¿Qué es la potencia de una palanca? ¿Cuál es la letra que la designa?
5) ¿Qué es la resistencia de una palanca? ¿Cuál es la letra que la designa?
6) ¿Qué elemento de la palanca (potencia, resistencia o fulcro), se sitúa en el medio
en cada tipo de palanca?:
- En la palanca de primer género:
- En la palanca de segundo género:
- En la palanca de tercer género:
7) Escribe el nombre de 3 objetos que sean palancas de primer género.
8) Escribe el nombre de 3 objetos que sean palancas de segundo género.
9) Escribe el nombre de 3 objetos que sean palancas de tercer género.
10) Dibuja con la regla, las siguientes palancas, indicando el punto de apoyo, la
potencia y la resistencia.
A) Palanca de primer grado
B) Palanca de segundo grado
C) Palanca de tercer grado
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2) MECANISMOS: LA POLEA
La polea es un mecanismo que transforma un movimiento lineal, es decir de
traslación, en otro lineal pero con distinta fuerza y espacio recorrido, aunque en su
funcionamiento la polea tiene un movimiento rotativo.
La polea está formada por un disco acanalado, por el que corre una cuerda, y
que gira alrededor de un eje.
Podemos usar una polea fija o un sistema formado por una polea fija y otra
móvil.
En la polea fija la fuerza que se aplica (potencia) es igual al peso de la carga a
subir (resistencia). Se usa porque es más cómoda la postura.
En el sistema de polea fija y móvil la fuerza aplicada es la mitad que el peso de
la carga.
Los polipastos son conjuntos de varias poleas fijas y móviles.
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CALIFICACIÓN:
CUESTIONES
1) ¿Qué tipo de movimiento transforma la polea?:
2) ¿Qué mecanismo es más ventajoso al necesitar menor fuerza para elevar una
carga?:
A) La polea móvil B) La polea fija.
C) Da igual D) Depende del peso a subir.
3) ¿Conoces alguna aplicación de la polea?
4) Escribe el nombre de todos los tipos de poleas o sistemas de poleas que conozcas.
5) En una polea fija la fuerza que debes aplicar para subir una carga, ¿es igual o
menor que el peso de la carga?
6) Si quieres subir una carga de 25 kg con una polea fija, ¿cuánta fuerza debes hacer?
7) En un sistema de polea fija y móvil, la fuerza que debes aplicar para subir una
carga, ¿es igual o menor que el peso de la carga?
8) Si quieres subir una carga de 40 kg con un sistema de polea fija y polea móvil,
¿cuánta fuerza debes hacer?
9) ¿Qué es un polipasto?
10) Haz un dibujo con regla y una plantilla circular, de una polea fija. Sobre el dibujo
debes señalar la polea fija, la potencia (F) y la resistencia (R).
11) Haz un dibujo con regla y una plantilla circular, de un sistema formado por una
polea fija y otra móvil. Sobre el dibujo debes señalar la polea fija, la polea móvil, la
potencia (F) y la resistencia (R).
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3) MECANISMOS: POLEAS Y CORREA
Este mecanismo transforma el movimiento de rotación, variando la velocidad y
el par de giro (fuerza del eje que se mueve).
La polea motriz es de la que parte el movimiento, mediante un motor o
manivela.
La polea conducida es arrastrada por la correa.
Mientras mayor sea la polea más lenta se moverá, aunque el par de giro
(fuerza) será mayor.
Las 2 poleas giran con el mismo sentido. Si cruzamos la correa los sentidos de
giro serán distintos, en cada polea.
Las ventajas de este mecanismo son el silencio y que no requiere lubricarlo.
El inconveniente consiste en que pueda deslizarse la correa si no tiene
suficiente tensión o la carga a mover es muy pesada.
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CALIFICACIÓN:
CUESTIONES
1) ¿Qué tipo de movimiento transforman las poleas y correa?:
2) ¿Qué es la polea motriz?
3) ¿Qué es la polea conducida?
4) Si una polea es grande, ¿cómo es su velocidad?: grande o pequeña, ¿y su par de
giro?: grande o pequeño.
5) Si una polea es pequeña, ¿cómo es su velocidad?: grande o pequeña, ¿y su par de
giro?: grande o pequeño.
6) ¿Qué polea elegirías para mover una carga pesada?:
A) Pequeña C) Grande, aunque iría muy lenta
B) Grande, aunque iría muy rápida D) Da igual pero con la correa cruzada
7) ¿Qué aparatos pueden emplearse para que se mueva la polea motriz?
8) ¿Cómo podemos conseguir que las poleas tengan sentidos de giro contrarios?
9) ¿Cuáles son las ventajas del mecanismo de poleas y correa?
10) ¿Cuál es el inconveniente del mecanismo de poleas y correa?
11) Dibuja con la regla y una plantilla circular, un sistema de poleas y correa con los
sentidos contrarios y que sea multiplicador de velocidad. La polea motriz es movida
por una manivela.
12) Dibuja con la regla y una plantilla circular, un sistema de poleas y correa con los
mismos sentidos y que sea reductor de velocidad. La polea motriz es movida por un
motor.
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4) MECANISMOS: ENGRANAJE DE RUEDAS DENTADAS
Este mecanismo transforma el movimiento de rotación, variando la velocidad y
el par de giro (fuerza del eje que se mueve).
Las ruedas dentadas tienen dientes en su periferia, engranando los de una rueda
dentada en los de la otra.
La rueda dentada motriz (piñón) es de la que parte el movimiento.
La rueda dentada conducida es movida por la anterior.
Mientras más dientes tenga la rueda dentada, su velocidad será menor, aunque
el par de giro (fuerza) será mayor.
Las 2 ruedas dentadas giran con sentidos contrarios. Podemos hacer que el
sentido sea el mismo poniendo otra rueda (piñón loco) entre las anteriores.
La ventaja de este mecanismo es la ausencia de deslizamiento.
Los inconvenientes son el ruido y la necesidad de lubricarlo.
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CALIFICACIÓN:
CUESTIONES
1) ¿Qué tipo de movimiento transforma el engranaje de ruedas dentadas?:
2) ¿Qué es la rueda dentada motriz?
3) ¿Qué es la rueda dentada conducida?
4) Si una rueda dentada tiene muchos dientes, ¿cómo es su velocidad?: grande o
pequeña, ¿y su par de giro?: grande o pequeño.
5) Si una rueda dentada tiene pocos dientes, ¿cómo es su velocidad?: grande o
pequeña, ¿y su par de giro?: grande o pequeño.
6) ¿Qué rueda dentada elegirías para mover una carga pesada?:
A) Con pocos dientes C) Grande, aunque iría muy lenta
B) Grande, aunque iría muy rápida D) Da igual el número de dientes
7) ¿Para qué sirve el piñón loco?
8) ¿Cuál es la ventaja del mecanismo de engranaje de ruedas dentadas?
9) ¿Cuáles son los inconvenientes del mecanismo de engranaje de ruedas dentadas?
10) Dibuja con símbolos, con la regla y una plantilla circular, un engranaje de ruedas
dentadas que sea multiplicador de velocidad. La rueda dentada motriz es movida por
una manivela.
11) Dibuja con símbolos, con la regla y una plantilla circular, un engranaje de ruedas
dentadas que sea reductor de velocidad. La rueda dentada motriz es movida por un
motor.
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5) MECANISMOS: ENGRANAJE DE TORNILLO SIN FIN Y CORONA
Este mecanismo transforma el movimiento de rotación, variando la velocidad y
el par de giro (fuerza del eje que se mueve). Los ejes del tornillo y de la corona son
perpendiculares entre sí (90º).
El tornillo sin fin es del que parte el movimiento.
La corona es una rueda dentada movida por el tornillo.
Mientras más dientes tenga la corona, su velocidad será menor, aunque el par
de giro (fuerza) será mayor.
Las ventajas de este mecanismo son la gran reducción de velocidad que se
obtiene y que el movimiento no puede partir de la corona, ya que si intentara moverse
se lo impediría el tornillo sin fin.
Los inconvenientes son el ruido y la necesidad de lubricarlo.
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CALIFICACIÓN:
CUESTIONES
1) ¿Qué tipo de movimiento transforma el engranaje de tornillo sin fin y corona?:
2) ¿Qué ángulo forman los ejes del tornillo sin y de la corona?
3) ¿De dónde parte el movimiento, del tornillo sin fin o de la corona?
4) ¿Qué corona elegirías para que fuera a menor velocidad?:
A) Con pocos dientes. C) La velocidad no depende de la corona.
B) Con muchos dientes. D) Depende del peso.
5) ¿Cuáles son los inconvenientes del engranaje de tornillo sin y corona?
6) ¿Cuáles son las ventajas del engranaje de tornillo sin y corona?
7) Dibuja con símbolos, con la regla y una plantilla circular, un engranaje de tornillo
sin fin y corona. El movimiento del tornillo parte de un motor.
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6) MECANISMOS: PROBLEMAS DE PALANCASLey de equilibrio de la palanca: F . d = R . r
F = fuerza aplicada o PotenciaR = fuerza a vencer o Resistenciad = brazo de la potencia (distancia desde la potencia hasta el punto de apoyo)r = brazo de la resistencia (distancia desde la resistencia hasta el punto de apoyo)
Para despejar una letra hay que dejarla sola en su miembro, para ello la letra
que la acompaña pasa al otro miembro, dividiendo. Por ejemplo, para despejar la F,
como está acompañada por la d, esta pasa al otro miembro dividiendo, y queda:
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CUESTIONES
1) Como se explicó antes, despeja las siguientes letras:
F = d =
R = r =
CALIFICACIÓN:
2) En una palanca, el brazo de la potencia es de 10 cm y el brazo de la resistencia de
20 cm. Si aplicamos una fuerza de 5 kg, ¿qué resistencia podemos vencer?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
3) En una palanca, la resistencia es de 2 kg. Si la fuerza aplicada es de 50 kg y el
brazo de la potencia es de 10 cm, ¿cuánto vale el brazo de la resistencia?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
4) En una tijera, ¿a qué distancia del tornillo están situados los mangos si aplicamos
una fuerza de 5 kg para vencer una resistencia de 15 kg y la distancia entre el material
a cortar con la tijera y el tornillo es de 4 cm?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
5) En una pinza para hielo, ¿qué fuerza hay que aplicar para sujetar un cubito de hielo
de 100 gramos, si el cubito está situado a 20 cm del extremo de la pinza y sujetamos
la pinza a una distancia de 10 cm de su extremo?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
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7) MECANISMOS: PROBLEMAS DE POLEASLey de equilibrio de la polea fija: F = R
Ley de equilibrio de la polea móvil: R F =
2
F = fuerza aplicada o PotenciaR = fuerza a vencer o Resistencia
Para despejar una letra hay que dejarla sola en su miembro, para ello la letra que la
acompaña pasa al otro miembro, con la operación contraria. Por ejemplo en una polea móvil, para
despejar la R, como está acompañada por el 2, este al estar dividiendo pasa al otro miembro
multiplicando, y queda:
R = 2 . F
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CUESTIONES
CALIFICACIÓN:
1) En una polea fija, ¿qué fuerza tenemos que hacer para elevar una carga de 30 kg?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
2) En una polea fija, ¿qué carga podemos subir si aplicamos una fuerza de 45 kg?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
3) En una polea móvil, ¿qué fuerza tenemos que hacer para elevar una carga de
30 kg?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
4) En una polea móvil, ¿qué carga podemos subir si aplicamos una fuerza de 45 kg?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
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8) MECANISMOS: PROBLEMAS DE POLEAS CON CORREA
Relación de transmisión: N2 i = ; N1 . D1 = N2 . D2
N1 i = relación de transmisiónN1 = velocidad de la rueda de fricción o polea motrizN2 = velocidad de la rueda de fricción o polea conducidaD1 = diámetro de la rueda de fricción o polea motrizD2 = diámetro de la rueda de fricción o polea conducida
Para despejar una letra hay que dejarla sola en su miembro, para ello la letra
que la acompaña pasa al otro miembro, dividiendo. Por ejemplo, para despejar la N2,
como está acompañada por la D2, esta pasa al otro miembro dividiendo, y queda:
N1 . D1N2 =
D2
La polea con índice 1 (N1 - D1) es la motriz, es decir, de la que parte el
movimiento. Puede llevar un motor o manivela.
La polea con índice 2 (N2 - D2) es la conducida, es decir, la que es arrastrada
por la correa.
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CALIFICACIÓN:
CUESTIONES
1) Como se explicó antes, despeja las siguientes letras:
N1 = D1 =
N2 = D2 =
2) ¿Calcula el diámetro que debe tener la polea conducida para que gire a una
velocidad de 200 rpm si la polea motriz gira a 1000 rpm y su diámetro mide 4 cm?
¿Cuál es el valor de la relación de transmisión de este mecanismo?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
3) El motor de una lavadora gira a 1000 rpm y tiene una polea de 10 cm de diámetro.
Si la polea del tambor tiene 40 cm de diámetro, ¿cuánto valdrá su velocidad? ¿Cuál
es la relación de transmisión?
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
4) Calcula el diámetro de la polea motriz y la relación de transmisión del siguiente
mecanismo de poleas con correa.
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9) MECANISMOS: PROBLEMAS DE ENGRANAJES DE RUEDAS DENTADAS
Relación de transmisión: N2 i = ; N1 . Z1 = N2 . Z2
N1 i = relación de transmisiónN1 = velocidad de la rueda dentada motrizN2 = velocidad de la rueda dentada conducidaZ1 = número de dientes de la rueda dentada motrizZ2 = número de dientes de la rueda dentada conducida
Para despejar una letra hay que dejarla sola en su miembro, para ello la letra
que la acompaña pasa al otro miembro, dividiendo. Por ejemplo, para despejar la Z2,
como está acompañada por la N2, esta pasa al otro miembro dividiendo, y queda:
N1 . Z1Z2 =
N2
La rueda dentada con índice 1 (N1 - Z1) es la motriz, es decir, de la que parte
el movimiento. Puede llevar un motor o manivela.
La rueda dentada con índice 2 (N2 - Z2) es la conducida, es decir, la que es
arrastrada por la motriz.
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CALIFICACIÓN:
CUESTIONES
1) Como se explicó antes, despeja las siguientes letras:
N1 = Z1 =
N2 = Z2 =
2)
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
3)
DATOS FÓRMULA CÁLCULO SOLUCIÓN
4)