Tecnologías 2º ESO

UNIDAD 1. EL PROCESO TECNOLÓGICO

La tecnología nos ayuda a resolver los problemas y las necesidades que nos rodean. Sea cual sea el problema

con el que nos enfrentemos, los pasos que se siguen para resolverlo son casi siempre los mismos. El proceso tecnológico consta de las siguientes fases:

1. Identificar el problema o la necesidad. Tener claro qué se quiere conseguir. Definición clara del problema a

resolver y sus características.

2. Explorar las ideas y diseñar las distintas soluciones que se nos ocurran. Elegir la más adecuada.

3. Diseñar la idea final plasmándola en un croquis

4. Planificar el trabajo realizando una hoja de tareas para que cada uno sepa qué tiene que hacer en cada

momento. Esta planificación nos permite trabajar más organizadamente construyendo así mejor el objeto.

5. Construir el objeto. Se construyen las diferentes piezas y luego se monta el objeto final

6. Verificar el objeto, o sea, comprobar (o probar) si funciona correctamente. Éste es el proceso que aplicaremos en el área e Tecnología, y también el que se aplica en la industria. Vamos a

estudiar el proceso tecnológico con un ejemplo de proyecto de construcción de un nido para pájaros en un jardín.

1. IDENTIFICAR EL PROBLEMA.

Identificar el problema es esencial para buscar las posibles soluciones. Con el paso del tiempo, la tecnología avanza y

se dan nuevas soluciones cada vez más atrevidas e ingeniosas.

En nuestro ejemplo, el problema es un pájaro que hace su nido en cualquier grieta de la pared, hueco de la manguera, etc. Debido a lo anterior siempre pierde el nido y no puede llegar a anidar.

Convendría, pues, conocer cuál es el pájaro y qué tipo de nido construye, tamaño, etc.

Actividad.

1. Escribe dos condiciones que deban cumplir los objetos destinados a:

a) Resguardarnos de la lluvia.

b) Recoger el polvo de la casa.

c) Escribir

2. EXPLORAR Y DISEÑAR.

Es una fase en la que se debe poner en juego la creatividad y los

conocimientos científicos y tecnológicos, además de tener en cuenta las

características funcionales y estéticas.

Se utilizarán libros, Internet, folletos, etc. Una vez obtenida toda la

información, se clasificará y seleccionará.

Tendremos que tomar como modelo la idea que más se aproxime a

nuestro caso y realizar las modificaciones necesarias. También podemos

mezclar varias soluciones para conseguir una nueva.

Comenzaremos entonces a dibujar las variaciones necesarias,

explorar las posibilidades de cada material.

El grupo puede optar por dar varias soluciones cada uno y elegir

una, o b i en reunirse e ir dando una serie de ideas (tormenta de

ideas) y así las ideas de unos ayudarán a los otros

Actividad.

1. . Imagina el objeto que resultaría de mezclar los siguientes elementos y únelos:

OBJETOS MEZCLA

Ventilador y tostadora Carro chino a pedales

Una bicicleta y un carro Un camión grúa

Una grúa fija y un camión Calefactor

3. PLANIFICAR EL TRABAJO.

Como lo normal es trabajar en equipo, se reparte el trabajo de modo que cada persona o pareja se responsabiliza de un

parte. Conviene hacer un calendario, conseguir los materiales y las herramientas y preparar todo aquello que necesitamos

para poner en práctica nuestra idea.

4. CONSTRUIR.

Es la fase en la que las ideas se convierten en un objeto real. Para ello hay que poner en juego las

distintas técnicas de trabajo que hayamos aprendido.

Con las herramientas necesarias se cortan y preparan las piezas según el croquis

Actividad.

1.- Imagina ahora que vas a construir una casa de pájaros como esta que aparece en la figura. Cada

pieza que tienen que construir se deben medir, marcar y cortar, luego lijar y empezar a unir entre todos. A continuación se pinta. Por último, se comprueba que está bien. Si la van a construir entre 3 personas en 3 días: ¿Cómo repartirías las tareas?

NOMBRE DÍA 1 DÍA 2 DÍA 3

5. PRUEBA Y EVALUACIÓN.

El último paso es el de comprobar si el objeto construido resuelve el problema planteado. Se han de

tener en cuenta varios aspectos:

Apariencia: Se verá cómo de bonita queda la pieza. Ver si es mejorable.

Funcionamiento: ¿Es sencillo de usar? ¿Sirve para lo que queríamos?

Materiales: ¿Son reciclables? ¿Se podrían cambiar algunos materiales por otros más baratos?

Durabilidad: ¿Cuánto tiempo puede durar? ¿Se estropea con facilidad? Modificaciones posibles: Según las respuestas que demos a las preguntas anteriores, podremos

decir alguna mejora en el diseño del objeto.

Actividad.

¿Verdad que no podemos empezar a construir si no hemos hecho antes el dibujo (croquis) de lo que construiremos? ¿Verdad que no podemos probar el objeto si antes no lo hemos construido? Pues, como sabes, todo tienen un orden, así que piensa, razona y luego ordena los pasos del proceso productivo. Pon debajo de cada paso su número ordenado.

Construir el

objeto

Identificar el

problema Diseñar Verificar el objeto Planificar el trabajo

Explorar

las ideas

6. DOCUMENTOS DEL PROYECTO.

Todo proyecto realizado en el aula taller deberá ir acompañado de una serie de documentos a entregar en

el momento de la exposición de los trabajos. Los documentos que debes incluir en tu proyecto son los

siguientes:

6.1.- Funciones de los componentes del grupo

Encargado/a de seguridad e higiene y portavoz del grupo:

Observará el correcto seguimiento de las normas del taller y de la seguridad en el manejo de las herramientas. Actuará a su vez como portavoz del grupo de cara al profesor/a.

Encargado/a de herramientas:

Se ocupará al inicio de cada clase de recopilar las herramientas necesarias para el trabajo de la sesión. Además, deberá controlar que no se pierdan ni estropeen las herramientas adjudicadas al grupo.

Encargado/a de material:

Recoge y obtiene el material necesario para trabajar; así mismo, se encarga de reciclar de manera adecuada el sobrante.

Encargado/a de limpieza:

Ayudado por el resto de sus compañeros de grupo, deberá asegurarse que el puesto de trabajo queda completamente limpio.

Secretario/a:

Se encargará de ir anotando lo realizado cada día, además de las posibles incidencias ocurridas.

6.2.- Definición del problema

En este apartado indicaremos cuál es nuestra necesidad, es decir, que problema se nos plantea y que debemos solucionar

con la construcción del objeto. Se trata, en este caso, de la propuesta de trabajo y es EL PROFESOR quien te define el problema.

6.3.- Búsqueda de información y propuestas de soluciones

En este apartado incluiremos los lugares donde hemos encontrado información que nos ha podido ayudar en nuestro

proyecto. Si no has necesitado buscar información puedes obviar este apartado.

¿QUÉ INFORMACIÓN BUSCAMOS? ¿DÓNDE LA HEMOS ENCONTRADO?

6.4.- Propuestas de soluciones.

Ahora indicamos las propuestas iniciales de los miembros del grupo. Se trata de incluir las ideas que se nos ocurrieron para

solucionar el problema.

AUTOR:

BREVE DESCRIPCIÓN:

BOCETO

AUTOR:

BREVE DESCRIPCIÓN:

BOCETO

AUTOR:

BREVE DESCRIPCIÓN:

BOCETO

AUTOR:

BREVE DESCRIPCIÓN:

BOCETO

6.5.- Propuesta elegida

Entre todas las propuestas se elige la que se considere más viable. También puede ser una propuesta que sea la mezcla de

varias propuestas. Eso es de vuestra elección y criterio. Si el grupo no se pone de acuerdo con la elección se procede a la votación

de las propuestas para elegir la más adecuada. Tienen que ver aspectos como:

• Viabilidad de construcción del trabajo en el aula en función de materiales.

• Viabilidad de construcción del trabajo en el aula en función del tiempo que emplearemos..

• Resistencia que ofrecerá el producto.

• Grado de dificultad en la fabricación del producto.

• Originalidad de la idea.

• Estética final del producto.

PROPUESTA ELEGIDA:

RAZONES PARA SU ELECCIÓN:

6.6.- Planos

En este apartado incluimos los diferentes dibujos. Se trata de un croquis (recuerda que va con sus medidas) del conjunto y

un despiece de las diferentes piezas que debemos construir. El croquis del conjunto se hará, preferiblemente, en una hoja

individual con las dimensiones adecuadas para que se vean los detalles del objeto

CROQUIS DEL CONJUNTO

EJEMPLO:

HOJA DE DESPIECE

NOMBRE DE LA

PIEZA

Nº TOTAL A

FABRICAR

MATERIAL CROQUIS

EJEMPLO

PIEZA 1:

LATERAL

CUBILETE

GRANDE

4

Contrachapado

3 mm

6.7.- Planificación del trabajo

Esta es una de los pasos FUNDAMENTALES y más importantes del proceso tecnológico. No realizar una buena planificación,

casi con total seguridad, supondrá un fracaso en el proyecto (pérdida de tiempo, mala elección de materiales, falta de

herramientas,...). En este apartado incluiremos la hoja de tareas, la de herramientas y materiales. Si no tenemos esta planificación

realizada NO PODEMOS EMPEZAR A CONSTRUIR.

MATERIALES

CANTIDAD DENOMINACIÓN

HOJA DE TAREAS

MIEMBRO DíA 1 DÍA 2 DÍA 3 DÍA 4

EJEMPLO:

JUAN

MEDIR, MARCAR Y

LIMAR

4 X PIEZA 1

6.8.- Construcción

Deberá incluir el diario de construcción en el que día a día se irán recogiendo:

HERRAMIENTAS

Fecha

Personas del grupo presentes en el taller ese día.

Tareas realizadas por cada persona.

Incidencias, problemas encontrados y cómo se solucionaron.

6.9.- Verificación del resultado:

Vamos a incluir en este apartado las pruebas realizadas al objeto construido y explicaremos si está todo correcto y si cumple

con las condiciones que se nos pedía en el apartado 1.2

6.10.- Presupuesto

Completamos el informe con el Presupuesto. Se trata de hacer, de una forma estimada, cuanto nos ha costado la

construcción del objeto. Un ejemplo de tabla para el presupuesto sería esta:

CANTIDAD ELEMENTO PRECIO UNITARIO TOTAL

2 TABLERO CONTRACHAPADO 70 x 100 cm 1.20 2.40 €

1 COLA BLANCA SINTÉTICA 1.50 1.50 €

3 PINTURA COLORES BASE ACUOSA 1.95 5.85 €

SUBTOTAL 9.75 €

20% IGIC 1.95 €

TOTAL 7.80 €

6.11.- Propuestas de mejora y conclusiones

Añadan, además, cómo se podría haber mejorado el proyecto, qué te ha parecido el trabajo con los compañeros, incidencias

ocurridas y todo aquello que consideren importante.

ACTIVIDAD

Como actividad se te propone que imagines un grupo de 4 personas y se les pide

construir una noria que se mueva con un motor. Realiza un croquis del trabajo,

indica qué herramientas y materiales usarías y planifica el trabajo en una hoja de

tareas.

1. EL BOCETO Y EL CROQUIS

Observa estos dos dibujos de la silla.

El primer dibujo es un boceto, un dibujo en que se ven, a grandes

rasgos y sin dar muchos detalles, los elementos del objeto, en este caso de

la silla.

El segundo dibujo es un croquis, un dibujo más detallado del objeto,

en el que aparecen las medidas principales. Cualquier persona que vea un

croquis de esta silla se puede hacer una idea de cómo es (forma, elementos, tamaño…).

Cuando tenemos que dibujar un objeto, primero hacemos un boceto del mismo y luego un croquis. Para hacer

estos dos tipos de dibujos no es necesario utilizar reglas, solamente usaremos lápiz, papel y goma de borrar. A esta

manera de dibujar se le llama “a mano alzada”.

ACTIVIDAD:

1.- Completa:

Un __________ es un dibujo en que se ven, a grandes rasgos y sin dar muchos detalles, los elementos del

objeto, en este caso de la silla.

Un ______________ es un dibujo más detallado del objeto, en el que aparecen las medidas principales.

2.- Indica cual de los siguientes dibujos es un boceto y cual es un croquis e indica el porqué

3.- Realiza el croquis de una mesa.

Es un ____________

porque

Es un _____________

porque

UNIDAD 2. EL DIBUJO TECNICO

2. PRESENTACIÓN DE LOS DIBUJOS

2.1. LA ESCALA

Cuando realizamos un dibujo de un objeto, si es más grande que nuestro papel, o si es demasiado pequeño, no

podemos realizarlo a tamaño natural. Por eso, lo hacemos escala, es decir,

disminuyendo o aumentando el tamaño del dibujo de forma proporcional.

Se emplea la escala 2:1 para dibujar el objeto el doble de grande de lo que

es en realidad. Es una escala de ampliación.

Se emplea la escala 1:2 para dibujar el objeto a la mitad de su tamaño real. Es

una escala de reducción

Cuando el dibujo tiene el tamaño real del objeto, la escala se llama natural y se

expresa como escala 1:1.

ACTIVIDADES:

1.- Une con flechas:

Se emplea la escala 2:1 Para dibujar un objeto a tamaño real.

Se emplea la escala 1:2 Para dibujar el objeto a la mitad de su tamaño real.

Se emplea la escala 1:1. Para dibujar el objeto el doble de grande de lo que es en realidad.

2.- Vas a dibujar en papel A4 los siguientes objetos. Indica la escala a la que lo harías y si se trata de

una escala de reducción o de ampliación.

OBJETO ESCALA REDUCCIÓN O AMPLIACIÓN

IMPRESORA

TORNILLO

3.- Fíjate en las figuras de la derecha. Si el

dibujo 2 está a escala 1:1 indica a qué escala

están el 1 y el 3.

3. LAS VISTAS DE UN OBJETO

Las vistas de un objeto son:

La planta: el dibujo del objeto visto desde arriba.

El alzado: el dibujo del objeto visto desde frente.

El perfil: el dibujo del objeto visto desde uno de sus lados (derecho o izquierdo).

Para dibujar las vistas de un objeto (su planta, alzado y perfil), no olvides tomar bien las medidas del objeto.

Fíjate en este dado. Su planta, lazado y perfil son iguales ya que tiene forma de

cubo y todos sus lados son cuadrado. Indica tú qué puntos del dado se ven en sus

vistas:

Planta alzado perfil

Fíjate en esta imagen que cada vista se coloca en un lugar concreto. En

nuestro caso colocamos el alzado arriba, la planta bajo el alzado y el perfil

(izquierdo) a la derecha del alzado. ¡NO SE PUEDEN COLOCAR DE OTRA

MANERA! Además, la altura del alzado corresponde con la altura del perfil y el

ancho del alzado con el ancho de la planta.

ACTIVIDADES

1.-Completa la siguiente tabla, indicando cuál de las siguientes vistas correspondería al alzado, planta y

perfil de las figuras:

2.- Dibuja las vistas de las siguientes figuras. Recuerda que la flecha te indica desde dónde tienes que

mirar el alzado. Debes realizar las vistas de cada figura en un folio DIN A-4.

4. ACOTACIÓN

La acotación nos permite conocer las medidas de una pieza evitando errores de medición sobre el dibujo.

Acotar es dar las dimensiones reales del objeto sobre un dibujo a escala.

La cota es la forma más común de apuntar dichas dimensiones, y se compone de varios elementos:

a) Las líneas auxiliares de cotas, se dibujan con línea continua fina

y se trazan perpendicularmente a la arista o magnitud indicada.

b) La línea de cota, se representa con línea continua fina y se traza

paralelamente a la arista o magnitud indicada (A 1 cm de la pieza, y las

siguientes a 7 mm)

c) La cifra de cota, se escribe con altura de 3 mm y se coloca sobre

la línea de cota, sin tocarla, y lo más centrada posible.

4.1 Las normas de acotación

Para realizar una correcta acotación debemos tener en cuenta lo siguientes:

a) Las cifras de cota siempre se expresan en milímetros. Todas las cifras de

cota aparecen indicadas sin unidad. Ello es porque siempre se expresan en

milímetros. De no expresarse en milímetros, ha de indicarse la unidad empleada

(cm, m, etc.).

b) La cifra de cota se coloca siempre encima, en el centro y ligeramente

separada de de la línea de cota.

c) Las líneas de cota se dibujan fuera de la figura, a una distancia de unos 7mm, y paralelas a los contornos de

la figura.

d) Las líneas de cota no pueden cruzarse con otras líneas de

cota, líneas auxiliares o contornos de la pieza.

e) La acotación de una pieza debe incluir todas las cotas necesarias para definir

dicha pieza.

f) Cada cota figurará en un solo lugar de la pieza, es decir, no se pueden repetir

cotas. Además, no se dibujaran las cotas poco importantes que puedan ser deducidas de

otras.

g) Las cotas contiguas se pueden trazar en serie, paralelo o mixto.

ACTIVIDADES

1.- Pon los nombres de los elementos utilizados en la acotación del siguiente dibujo:

2.- Indica con un círculo sobre la tabla derecha cuál de las siguientes acotaciones es correcta:

3.- A continuación puedes ver

distintas figuras. Como puedes observar

a todas ellas las faltan las dimensiones.

Pues bien, lo que debes hacer es poner

cuanto miden encima de cada línea

colocando los números correctamente

(debes suponer que cada cuadro vale 5

milímetros):

4.- Realiza la acotación de las siguientes figuras. Cada cuadrado vale 2 mm.

CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

Como hemos visto en el curso anterior podemos clasificar los materiales atendiendo a su origen en naturales,

transformados y sintéticos.

Sin embargo, con frecuencia, los materiales también se clasifican atendiendo a si estos son metálicos o no metálicos,

ya que en esta clasificación se pueden englobar la mayor parte de los materiales utilizados en la industria. Entonces,

tendríamos la siguiente clasificación:

PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES DE LOS METALES

Cada producto necesita de un material que cumpla determinadas características. Piensa: ¿sería útil

fabricar un paraguas con un material que no sea impermeable? Para poder elegir adecuadamente un metal

debemos conocer sus características o propiedades.

Podemos definir las propiedades de un material como el conjunto de características que hacen que dicho

material se comporte de un modo determinado ante una fuerza, la luz, el calor o la electricidad.

Vamos a destacar las siguientes:

Materiales

Metálicos

Férricos

Hierro

Acero

Fundición

No Férricos

Pesados : Cobre y Aleaciones,

plomo, estaño

Ligeros: Aluminio y Titanio

Ultraligero: Magnesio No Metálicos

Madera y Derivados

Pétreos

Cerámicos

Plásticos

UNIDAD 3. MATERIALES: LOS METALES

ACTIVIDADES:

RESPONDE:

¿Qué significa que un metal es “maleable”? ¿Y “dúctil”?

Indica, además de las mencionadas anteriormente, otras dos propiedades mecánicas de los

metales explicándolas.

¿Son los metales buenos conductores de la electricidad? ¿Son buenos conductores térmicos?

MECÁNICAS:

Son dúctiles (es fácil hacer con ellos hilos finos) y maleable (se pueden estirar en láminas finas con facilidad

Son tenaces porque aguantan los golpes sin romperse.

Presentan Colabilidad, es decir, se pueden fundir y moldear con facilidad

Presentan buena resistencia mecánica a los esfuerzos de tracción, compresión y flexión.

ELÉCTRICAS Son muy buenos conductores eléctricos

TÉRMICAS Muy buenos conductores térmicos

OBTENCIÓN DE LOS METALES

Los metales no se suelen encontrar puros en la naturaleza, puesto que suelen encontrarse combinados con otros materiales. Los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas; por ejemplo:

El hierro se extrae de la magnetita o la siderita.

El cobre se obtiene de minerales como la calcopirita o la malaquita.

El aluminio se extrae de la bauxita. La extracción del mineral se realiza en minas. Hay casos raros en que algunos metales pueden encontrarse en estado puro (oro, cobre,...). Estos metales se llaman nativos.

Los minerales de los que se extraen los metales se componen de dos partes: Mena: Parte aprovechable del mineral para obtener el metal. Ganga: Parte no aprovechable para obtener el metal del mineral. Se dedica a otros usos.

ACTIVIDAD:

Completa:

a) La __________ es el metal contenido en la masa mineral, es decir, el material útil.

b) La __________ es el conjunto de minerales no aprovechables, o los desechos.

c) El hierro se extrae, principalmente de la _________________ y de la ____________

CLASIFICACIÓN DE LOS METALES

Como hemos dicho anteriormente los metales se clasifican en: férricos y no férricos.

METALES FÉRRICOS

Entre los materiales férricos encontramos:

El hierro

El hierro es uno de los metales más abundantes en la corteza terrestre y el segundo metal después del aluminio. Se conoce desde la Prehistoria, donde da nombre a un periodo, la Edad de Hierro, en el que se extendió su uso y el trabajo con este metal. Es el metal más importante para la actividad humana, debido a que se emplea en multitud de aplicaciones, tanto el hierro como otras aleaciones derivadas de él (acero).

El acero

De todas las aleaciones del hierro que se emplean en la industria, la más importante y utilizada en la industria es, sin duda, el acero. A la fabricación de este material se destina alrededor del 75% del arrabio que se produce en los altos hornos. El acero es una aleación de hierro con una pequeña cantidad de carbono (entre el 0,1 y el 1,7 %)

La fundición

La fundición es una aleación de hierro con un contenido en carbono superior al 1,7%. Se obtiene directamente a partir del arrabio procedente del alto horno, tras dejarlo enfriar en moldes. La fundición es una material duro, pero muy frágil,

Procesos de obtención y extracción de los metales férricos

En general, la metalurgia es el conjunto de industrias que se encargan de la extracción y la transformación de los minerales metálicos. Cuando el metal con el que se está trabajando es el hierro, el nombre que recibe es siderurgia, que puede decirse que es la rama de la metalurgia que trabaja con los materiales ferrosos; incluye desde el proceso de extracción del mineral de hierro hasta su presentación comercial para ser utilizado en la fabricación de productos. Para obtener los materiales férricos se utilizan los llamados Altos Hornos. Puedes ver un resumen en la siguiente ilustración

METALES NO FÉRRICOS

Si observas el diagrama de clasificación de los materiales comprobarás que los metales no férricos se subclasifican como pesados ligeros y ultaligeros. No profundizaremos más en este apartado, aunque sería conveniente que supieras algún ejemplo de cada uno de ellos.

ALEACIONES

Normalmente, los materiales metálicos no se utilizan en estado puro, sino formando aleaciones. Una aleación está compuesta de dos o más elementos, siendo al menos uno metálico. Como, por ejemplo:

El acero, aleación de hierro y carbono.

El bronce, aleación de cobre y estaño.

El latón, aleación de cobre y cinc.

El objetivo de una aleación es buscar y obtener mejores resultados que las propiedades originales. Un ejemplo sería el de la mezcla de cobre y estaño, ambos materiales en su estado natural no tienen gran resistencia ni dureza, pero la aleación de ambos dio como resultado el bronce, lo que en su momento se convirtió en una ventaja armamentista de los egipcios en contra de otros pueblos.

ACTIVIDADES

Responde a las siguientes cuestiones

a) ¿Qué diferencia hay entre los aceros y las fundiciones?

b) ¿Cuál es la aleación del hierro más importante?

c) ¿Qué es una aleación?

d) Pon dos ejemplos de aleaciones

e) ¿Cuál es el objetivo de las aleaciones?

PALANCAS

DESCRIPCIÓN.

Desde el punto de vista técnico, la palanca es una barra rígida que oscila sobre un punto de apoyo denominado

fulcro.

Desde el punto de vista tecnológico se pueden estudiar en ella 4 elementos importantes: potencia,

resistencia, brazo de potencia y brazo de resistencia.

• La resistencia o carga (R) es la fuerza que queremos vencer.

• La potencia o esfuerzo (P) es la fuerza que tenemos que

aplicar a la palanca para lograr equilibrar la resistencia.

• El brazo de potencia (BP) es la distancia desde el fulcro hasta

el punto de aplicación de la potencia.

• El brazo de resistencia (BR) es la distancia desde el fulcro

hasta el punto de aplicación de la resistencia.

LEY DE LA PALANCA.

Con los elementos anteriores se elabora la denominada ley de la palanca, que dice: La potencia por su brazo

es igual a la resistencia por el suyo.

POTENCIA x BRAZO DE POTENCIA = RESISTENCIA x BRAZO DE RESISTENCIA

P x BP = R x BR

Ejemplo:

Calcula la fuerza que tiene que hacer un operario para levantar un armario de 150 N con una palanca de

longitud 1,2 metros, si la distancia entre el apoyo y el peso es de 200 mm. Realiza el dibujo de la palanca

de primer grado.

Explicación: La resistencia la hace el armario (“se resiste” a ser levantado). La potencia la hace el operario. Según la fórmula,

para que esté equilibrado (para que lo pueda levantar) la potencia por el brazo de potencia (P, que no sabemos cuánto es, por 1

metro, que es la distancia entre P y el apoyo) debe ser igual a la resistencia por el brazo de la resistencia (R, que son 150 N

por 0,2 metros). Realizando esta operación podemos saber cuánto vale P, o sea, la potencia que tiene que hacer el operario

para levantarla. Si hace menos de esa fuerza no podrá levantar el armario.

P x 1 = 150 x 0.2

P= 30 N

Deberá hacer una fuerza de, al menos, 30 N

¿P?

R= 150N

SOLUCIÓN

UNIDAD 4. MÁQUINAS Y M ECANISMOS

TIPOS.

Según la combinación de los puntos de aplicación de potencia y resistencia y la posición del fulcro se pueden

obtener tres tipos de palancas:

• Palanca de primer grado. Se obtiene cuando colocamos el fulcro entre la potencia y la resistencia. Como

ejemplos clásicos podemos citar la pata de cabra, el balancín, los alicates o la balanza romana.

• Palanca de segundo grado. Se obtiene cuando colocamos la resistencia entre la potencia y el fulcro. Según

esto el brazo de resistencia siempre será menor que el de potencia, por lo que el esfuerzo (potencia) será menor

que la carga (resistencia). Como ejemplos se puede citar el cascanueces, la carretilla o la perforadora de hojas

de papel.

• Palanca de tercer grado. Se obtiene cuando ejercemos la potencia entre el fulcro y la resistencia. Con esto

consigo que el brazo de resistencia siempre sea mayor que el de potencia, por lo que el esfuerzo siempre será

mayor que la carga (caso contrario al caso de la palanca de segundo grado). Ejemplos típicos de este tipo de

palanca son las pinzas de depilar, las paletas y la caña de pescar.

En síntesis:

Ejemplo:

Indica de que grado son las siguientes palancas indicando en cada una el apoyo, la fuerza y la resistencia.

Explicación: las flechas amarillas nos están indicando dónde se realiza la potencia, las flechas blancas dónde están la

resistencia y los triángulos rojos los fulcros o puntos de apoyo. Solo debes fijarte qué es lo que está en medio. Si es el fulcro

(o punto de apoyo) es de primer grado, si es la resistencia de segundo y si es la potencia de primero. Para memorizar puedes

usar la frase PARECE PRÁCTICO APRENDER. Si la A (apoyo) está en medio, de primer grado (es la primera palabra). Y así

con las demás.

2º

género

3er

género

3er

género

1er

género

1er

género

JERCICIOS RESUELTOS:

1.- Con una caña de 2,1 m hemos conseguido pescar una lubina de 2 kg.

a) ¿Qué tipo de palanca es la caña de pescar?

Tenemos en medio la potencia, por lo que se trata de una palanca de 3er género

b) En el momento de la pesca estábamos agarrando la caña por los puntos “F” y “A” ¿Qué esfuerzo tuvimos que

realizar para levantar el pez?

Usamos la ley de las palancas

P x BP = R x BR P x 0.7 = 2 x 2.1 (Recuerda poner todo en las mismas unidades)

Resolviendo: P= 6 kgf

2.- Un operario debe levantar una la carretilla de una rueda. La carga es de 50 Kg y las distancias desde el apoyo a

la potencia y resistencia son las indicadas en la imagen. Indica:

a) ¿Qué tipo de palanca es?

Se trata de una palanca de 2º género: la resistencia está en medio

b) ¿Qué fuerza debe hacer el operario para levantarla?

Usando la ley de las palancas:

P x 160 = 50 x 80

Por lo que P= 25 kgf

OJO: BP es la distancia desde la Potencia hasta el apoyo y BR la distancia desde la

resistencia hasta el apoyo

ACTIVIDADES

1.- Indica de qué grado son las siguientes palancas:

2.- Con la carretilla de la figura queremos

transportar dos sacos de cemento de 50 Kg

cada uno. A partir de los datos de la figura,

responde a los siguientes apartados:

NOTA: RECUERDA: BP es la distancia desde la

Potencia (donde haces la fuerza) hasta el

apoyo (donde se apoya la carretilla. ESA

DISTANCIA NO ES 1.2 m

a) ¿De qué tipo de palanca se trata?

b) Calcula la fuerza que tenemos que ejercer para poder transportar los sacos de cemento en la

carretilla

POLEAS Y POLIPASTOS

DESCRIPCIÓN

El sistema básico consiste en un cable (cuerda) que pasa a través de una o varias poleas.

Las poleas empleadas pueden ser fijas o móviles.

• La polea fija solo cambia el sentido del movimiento sin modificar la

velocidad de desplazamiento.

No proporciona ganancia mecánica, simplemente cambia la dirección de la

fuerza. Esto quiere decir que si queremos levantar con ella un peso de 10 N

deberemos realizar una fuerza de 10 N.

• La polea móvil permite modificar el sentido del movimiento y la velocidad de

desplazamiento.

• Para facilitar el funcionamiento del mecanismo se puede recurrir a la combinación de

poleas fijas con móviles, dando lugar al denominado polipasto

Este es el tipo de polipasto que estudiamos en este tema, constituido por

un número de poleas móviles igual al número de poleas fijas y con una sola

cuerda. Aunque los polipastos pueden ser más complicados, en este caso para

saber la fuerza que hay que realizar para levantar la carga bastará dividir la

carga por el número de poleas que tiene el polipasto.

POLEAS CON CORREAS

Consisten en dos o más poleas unidas entre sí por correas flexibles. Este sistema de transmisión de

movimientos tiene muchas ventajas: mucha fiabilidad, bajo coste, funcionamiento silencioso, no precisa

lubricación, tiene una cierta elasticidad... Por estas razones es tan usado en aparatos electrodomésticos

(neveras, lavadoras, lavavajillas...), electrónicos (aparatos de vídeo y audio, disqueteras...) …

El Eje conductor es el eje motriz, el que dispone del movimiento que tenemos que transmitir al otro eje.

El Eje conducido es el eje que tenemos que mover.

Polea conductora es la que está unida al eje conductor.

Polea conducida es la que está unida al eje conducido.

Aumento de la velocidad de giro.

Si la Polea conductora tiene mayor diámetro que la conducida, la

velocidad de giro aumenta.

D1 > D2 V1 <V2

Disminución de la velocidad de giro.

Si la Polea conductora es menor que la conducida, la velocidad de giro del

eje conducido será mayor que la del eje conductor.

D1 < D2 V1 >V2

Mantenimiento de la velocidad de giro.

Si ambas poleas tienen igual diámetro, la velocidad de giro de los dos ejes es

idéntica.

D1 = D2 V1 = V2

Inversión del sentido de giro.

Empleando poleas y correas también es posible invertir el sentido de giro

de los dos ejes sin más que cruzar las correas. Las poleas que veíamos

anteriormente giraban ambas en el mismo sentido. Al cruzar la correa una gira

en un sentido y la otra en otro.

EJEMPLO RESUELTO:

El siguiente dibujo representa una transmisión por correa-polea. Indicar sobre cada polea el sentido de giro que le

corresponda si “A” (que es la conductora) lo hace en el sentido de las agujas del reloj.

ACTIVIDADES:

Indica el sentido de giro, marcándolo con flechas, de todas las poleas que aparecen en el siguiente

dibujo. Di la última polea va a mayor, menor o igual velocidad que la primera

SOLUCIÓN

CORRIENTE ELÉCTRICA

Los materiales están formados por átomos, que son partículas muy pequeñas que no se ven a simple vista y que, a su vez, están formados por tres tipos de partículas: protón, neutrón y electrón. Estas partículas poseen una propiedad llamada carga eléctrica. .- Neutrón: no tiene carga. .- Protón (+): carga eléctrica positiva. .- Electrón (-): carga eléctrica negativa. Son los responsables de la electricidad.

Es el electrón (-), que se encuentra en la corteza del átomo, el que se va a desplazar de

un átomo otro produciendo así el movimiento de electrones o lo que conocemos por corriente

eléctrica.

CORRIENTE ELÉCTRICA es el movimiento ordenado de electrones de un átomo a otro.

TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA

Existen dos tipos de corriente:

Corriente continua: (c.c.) Los electrones circulan en el mismo sentido y en la misma cantidad. Ej: pilas, baterías y fuentes de

alimentación.

Corriente alterna: (c.a.) Es el tipo de electricidad que tenemos en las viviendas. Se produce en centrales eléctricas.

CIRCUITO ELÉCTRICO. SIMBOLOGÍA

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que circula una corriente eléctrica.

ELEMENTOS DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO

Un circuito eléctrico consta de tres tipos de elementos:

GENERADOR.- Es el elemento que produce la energía eléctrica. Es decir, pila, batería, fuente de alimentador o alternador (generador de corriente alterna).

RECEPTOR.- Es el elemento que recibe la energía eléctrica producida por el generador y las transforma en energía útil para el ser humano (calor, luz, sonido, movimiento,..) así tenemos: bombilla, resistencia, motor, timbre,… ELEMENTOS DE CONEXIÓN.-los conductores eléctricos o cables ELEMENTOS DE CONTROL.- son los que nos permiten controlar el funcionamiento del circuito. Estos son: interruptor, pulsador, conmutador. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN.- Protegen al circuito ante subidas inesperadas de tensión. Un ejemplo es el fusible.

A la hora de dibujar los circuitos se utilizan

SIMBOLOS que están normalizados, es decir, son

conocidos a nivel internacional. Así cuando

dibujemos un circuito cualquier persona

independientemente del idioma comprenderá

nuestro circuito, igual que el dibujo técnico.

UNIDAD 5. ENERGÍA ELECTRICA

MAGNITUDES ELÉCTRICAS. LEY DE OHM

Las magnitudes eléctricas básicas son: Voltaje, Intensidad y Resistencia VOLTAJE, TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL

Es la fuerza que provoca que los electrones se muevan de un átomo a otro. Al voltaje también se le llama tensión o diferencia de potencial y es producida por el generador. Símbolo: V Unidad: Voltio (v) INTENSIDAD DE CORRIENTE

Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un momento dado. Símbolo: I Unidad: Amperio (A) RESISTENCIA ELÉCTRICA

Es la oposición que presenta un cuerpo al paso de corriente eléctrica. Símbolo: R

Unidad: Ohmio (Ω)

LA LEY DE OHM SE PUEDE ENUNCIAR COMO V = I . R

ASOCIACIÓN DE RECEPTORES

a) EN SERIE.

Dos o más receptores están asociados en serie cuando están conectados unos a continuación de los otros con el mismo cable. La intensidad que pasa por ellos es la total generada por la pila.

b) EN PARALELO.

Dos o más receptores están en paralelo cuando cada receptor está conectado a los dos hilos que vienen del generador. La corriente que circula por ellos una parte de la que genera la pila.

Ejemplo de representación de circuito con simbología

ACTIVIDADES

1) Sitúa en la columna correspondiente cada componente eléctrico con su familia.

Componente Familia

Bombilla

Interruptor

Pila

Pulsador

Motor

Batería

Cable

Resistencia

Conmutador

Zumbador

Generador Receptor Conductor Elemento de control

2.- Dibuja el símbolo de los siguientes elementos

Bombilla Interruptor Pila Pulsador Motor Cable Resistencia Conmutador Zumbador

3.- Dibuja un circuito serie con un generador, una bombilla, un interruptor y un motor utilizando la

simbología que has estudiado.

4.- Escribe la Ley de Ohm, indicando qué representa cada término y en qué unidades se mide.