TEMA 6 ESTRUCTURAS Y MÁQUINAS
TEMA 6
ESTRUCTURAS Y MÁQUINAS
5.- CONSTRUCCIÓN Y USO DE MÁQUINAS
1.- ESTRUCTURAS
¿Qué es una estructura?
Una estructura es un conjunto de elementos capaces de soportar pesos y de proteger los objetos o las máquinas a los que pertenecen.
Las fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman cargas. Por ejemplo, en el experimento de un folio, la estructura de éste debe soportar el peso o la carga de la goma de borrar.
Hay estructuras naturales, como el esqueleto, y estructuras artificiales como la estantería, el columpio o los puentes.
Los puentes
Los puentes son estructuras que sirven para soportar fuerzas muy grandes. Son capaces de soportar su propio peso y el de la carga, el paso de los vehículos y los movimientos provocados por el viento.
Existen muchos tipos de puentes, dependiendo del material con el que estén construidos y de la forma en que se emplee ese material.
En los puentes de arco las piedras se colocan en forma de arco curvado. Esto hace que el puente sea muy resistente.
Uso adecuado de las máquinas
Utilizar máquinas conlleva riesgos. Por eso, conviene que tomemos precauciones al usarlas en nuestro día a día.
- Las máquinas y la electricidad. Antes de manipular aparatos eléctricos, deben estar desenchufados. Hay que EVITAR QUE ENTREN EN CONTACTO CON EL AGUA.
- Las máquinas y las comunicaciones. Las redes sociales y los sistemas de mensajería pueden crear adicción si se abusa de ellos, haciendo que pasemos muchas horas con el ordenador o el móvil.
- Las máquinas y la seguridad. Es importante seguir los consejos de seguridad y usar las máquinas para los trabajos adecuados.
Estructuras y máquinas
1.- Estructuras.
2.- Máquinas simples. La palanca.
3.- Más máquinas simples.
4.- Máquinas compuestas.
5.- Construcción y uso de máquinas.
4.- MÁQUINAS COMPUESTAS
2.- MÁQUINAS SIMPLES. LA PALANCA
Se componen de distintas máquinas simples, llamadas operadores mecánicos (piezas), unidas entre sí.
Operadores mecánicos (piezas): Los operadores mecánicos transmiten el movimiento para reducir el esfuerzo y forman el mecanismo de la máquina. Estos son los operadores mecánicos más utilizados:
- Manivela
La manivela es una barra doblada que transmite su movimiento a un eje. Se utiliza en el torno, en la manilla de una puerta o en el mecanismo de la caña de pescar.
- Engranajes
Los engranajes son ruedas con dientes que encajan entre sí. Este sistema transmite el movimiento de un engranaje a otro cambiando el sentido de giro. Se utilizan en algunos relojes y en máquinas.
- Piñón-cremallera
El sistema piñón-cremallera está formado por una rueda dentada o piñón encajado en una barra dentada o cremallera.
- Ruedas dentadas y cadena
Cuando hacemos girar la rueda dentada, la cremallera se desplaza en línea recta. Se utiliza en sacacorchos, puertas correderas de garajes, etc. El sistema ruedas dentadas y cadena consiste en una cadena que transmite el movimiento de una rueda dentada a otra mediante una cadena. Así, el movimiento de la rueda dentada 1 se transmite a la rueda dentada 2 gracias a la cadena. Las dos ruedas giran en el mismo sentido. Este sistema está presente en bicicletas y motos.
La bicicleta, una máquina compuesta
La bicicleta utiliza como operadores básicos la manivela y los engranajes, además de otros como la rueda, la palanca y la polea.
El esqueleto es una estructura
El esqueleto constituye la estructura del cuerpo humano. Nos permite mantenernos erguidos y en equilibrio. En combinación con los músculos, realiza una multitud de funciones sirviéndose de palancas como las que ya hemos estudiado.
En el cuerpo humano existen numerosas palancas, casi todas de tercera clase. Gracias a ellas podemos realizar la mayoría de las acciones:
- Palancas de 1.ª clase, como la situada en la cabeza. El punto de apoyo es la unión de la columna vertebral con el cráneo. Los músculos del cuello y la espalda son los que compensan el peso de la cabeza.
- Palancas de 2.ª clase, como la situada en el pie. El punto de apoyo es la almohadilla junto a los dedos del pie. Los gemelos son los músculos encargados de tirar para levantar el peso del cuerpo.
- Palancas de 3.ª clase, como la situada en el codo. El punto de apoyo es el codo. Los bíceps son los músculos que levantan la carga del extremo del brazo.El codo y la rodilla son palancas de 3.ª clase que funcionan como una bisagra.
La palanca
La palanca es una barra rígida que se apoya en un punto, el punto de apoyo (PA), para transmitir una fuerza. Así, sobre una parte de la palanca ejercemos una fuerza (F) para vencer la carga (C) del objeto que está en el extremo.
3.- MÁS MÁQUINAS SIMPLES
Además de las palancas, existen otras máquinas simples que también nos facilitan los trabajos disminuyendo el esfuerzo que tenemos que hacer o haciéndolos más cómodos.
El plano inclinado: la rampa es una máquina simple, llamada plano inclinado, que sirve para subir o bajar objetos con un esfuerzo menor.
Enrollamos el plano: el tornillo
Como has visto, la rampa es muy útil para ahorrarnos esfuerzos. Sin embargo, si es muy larga puede resultar muy incómoda. Para que ocupe menos espacio existe una solución: enrollarla. Si enrollamos un plano inclinado sobre un eje o cilindro tendremos una máquina muy utilizada: el tornillo. El tornillo se utiliza, por ejemplo, para unir y fijar las piezas que forman los muebles.
Unimos dos planos: la cuña
Si unimos dos planos inclinados, obtenemos una cuña. La cuña se utiliza en muchas máquinas o herramientas para separar dos objetos al aplicar una fuerza. Por ejemplo, se utiliza para cortar un trozo de madera con un hacha. Existen muchas otras herramientas que son cuñas como, por ejemplo, clavos, tijeras y cuchillos.
La polea
Una polea es una rueda con un canal que sirve de guía a una cuerda. Al tirar de la cuerda, el objeto se eleva. Se utiliza en pozos, grúas, ascensores, etc.