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TORNILLO DE ARQUÍMIDES

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by

fabian tapia

on 7 November 2013

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Transcript of TORNILLO DE ARQUÍMIDES

Tornillo de Arquímedes
¿Cómo funciona?
Se basa en las características geométricas del helicoide, que permite que la composición de fuerzas tangencial y normal en cada punto impidan que el agua u otra sustancia se mantengan en la altura menor como sería lógico en otro caso. El tornillo se coloca formando un ángulo y se le hace girar alrededor de su eje, de forma que el extremo inferior del tornillo describa una trayectoria circular en el plano perpendicular a dicho eje, y el extremo del helicoide entre y salga en cada vuelta, del agua o sustancia a elevar.
PLANO INCLINADO
El plano inclinado es una superficie plana que forma con otra un ángulo muy agudo (mucho menor de 90º). En la naturaleza aparece en forma de rampa, pero el ser humano lo ha adaptado a sus necesidades haciéndolo móvil, como en el caso del hacha o del cuchillo.
Concepto de Máquina Simple.
Las máquinas simples se pueden clasificar en tres grandes grupos que se corresponden con el principal operador del que derivan: palanca, plano inclinado y rueda.
Cuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo paso nos encontramos ante una máquina simple. Muchas de estas máquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido evolucionando incansablemente (en cuanto a forma y materiales) hasta nuestros días.
Conclusión
Si una idea no parece absurda de entrada, muy pocas probabilidades hay para ella.
Albert Einstein.
COLEGIO DE BACHILLERES DEL ESTADO DE
CHIHUAHUA PLANTEL 10.

TEMAS SELECTOS DE FÍSICA I
M.C THELMA CASTAÑEDA AVES.

PROYECTO: TORNILLO DE ARQUÍMEDES.
INTEGRANTES:
JESÚS FABIÁN TAPIA QUINTERO
LLUVIA HERRERA
DIANA VILLA
YAMILETH GUERRA M.
KAREN HERNÁNDEZ

GRUPO 508
APLICACIONES
Se emplea en forma de rampa.
En forma de hélice para convertir un movimiento giratorio en lineal (tornillo de Arquímedes, tornillo sinfín, hélice de barco)
En forma de cuña para apretar.
Esta herramienta se atribuye al geómetra, físico y matemático griego Arquímedes de Siracusa (287-212 a.C.), aunque parece ser que él sólo perfeccionó el Tornillo luego de un viaje a Egipto y que lo utilizó para elevar agua y de este modo irrigar campos y jardines. Se cree que el inventor del Tornillo fue el griego Arquitas de Tarento (430-360 a.C.), a quien también le debemos el invento de la polea.
TORNILLO DE ARQUÍMEDES.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Todo cuerpo que se sumerge en un líquido experimenta un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del líquido desalojado.
EJEMPLOS DE USO.
El tornillo de Arquímedes fue utilizado por John Burland, ingeniero de suelos en el 2001, para estabilizar la torre de Pisa (Se retiraron pequeñas cantidades de subsuelo saturado de agua por debajo de la parte norte de la torre. De esta forma se corrigió su inclinación.).
El tornillo todavía se utiliza en el delta del Río Nilo en Egipto, así como también para levantar granos en molinos. Es, además, el predecesor de las mechas de los modernos taladros y perforadoras.
Drenaje de tierras.
Riego.
FABRICACIÓN DEL TORNILLO DE ARQUÍMEDES.
MATERIALES.
Depósitos.
Tubo de PVC de 1.5 m de largo y .02 m de diámetro.
Mangueras.
Estructura de madera de 1 m.
Manivela.
Pegamento industrial.
Agua.
Propósito: Dar una demostración del trabajo realizado por el Tornillo de Arquímedes en la utilización más común; el flujo de un nivel inferior a uno mayor.
PROCESO DE CONSTRUCCIÓN
Armar una estructura de madera, que servirá como soporte, con una tabla de madera de 1 metro y otra acoplada a ella con un ángulo recto.
Atornillar de ambos extremos la manguera, una vez que esté enrollada en torno al tubo de PVC, con las espirales semi-compactadas.
Realizar un orificio a la tabla vertical para que sirva de soporte al tubo introducido.
Ajustar la manivela al extremo superior e introducir el tornillo al depósito de agua.
CÁLCULO DE VMR
Ventaja Mecánica Real.
CÁLCULO DE EFICIENCIA
1-Medimos durante diez segundos la cantidad de vueltas que se aplicaba con la manivela para subir el agua.
OBSERVACIONES Y RESULTADOS.
CÁLCULO DE EFICIENCIA
TRABAJO DE ENTRADA.
Durante diez segundos, el tubo dio 13 revoluciones. La circunferencia del tubo es de .1319 m, así que, al girar durante ese lapso de tiempo, el desplazamiento de entrada resultó ser de 1.71 m
2-El desplazamiento de salida equivale a la longitud de la manguera (2.81 m )
3-La fuerza de salida está dada por el peso del líquido que se depositó durante 10 segundos. El peso de salida es igual a .26 N (con un gramaje de 27 gr. )
4-Por último, obtenemos la fuerza de entrada por el Principio de conservación de la Energía.
Cálculo de la Fuerza de Entrada.
Trabajo de salida.
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